可控复合膏浆高压脉动灌浆技术

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1、可控复合膏浆高压脉动灌浆技术[来源：原创] [作者：不详] [日期：13-08-25][热度：74]   可控复合膏浆高压脉动灌浆技术是采用既具一定流动可灌性、又具一定高塑性变形强度及时变性的特殊复合膏浆，利用浆液可控凝结及时变的特性，采用全液压无级调速高压脉动灌浆泵，借助脉动瞬间高压促使浆液通过特殊灌浆头灌注,能有效控制浆液的扩散范围，保证浆体在钻孔周围较均匀扩散充填透水孔隙，从而使松散强透水地层内快速形成防渗效果较好的连续帷幕体。它相比其它灌浆方法，较好地解决了常规工艺在软弱复杂地层成孔困难、灌浆扩散不均一、防渗效果不理想等一系列技术难题。该工艺施工简单，效

2、果好，经济优。现已在数个大型水利工程及露天矿开采、地铁工程等帷幕止水中得到成功应用。主要施工设备、材料及施工工艺机械设备：脉动膏浆灌浆泵、粘土复合制浆机、膏浆制浆机、拔管机、钻孔机械等。施工材料：粘土、水泥、速凝剂、宏禹Ⅰ号固化剂等。施工工艺：分序、自下而上、无栓塞浆体自凝封闭、分段控制灌浆工艺。主要应用范围（1）杂填土层、松散堆积体、软弱覆盖层的防渗堵漏处理；（2）砂砾卵石层的防渗堵漏处理；（3）风化、软弱岩层的防渗加固处理；（4）溶洞、大裂隙的填充堵漏、防渗处理等。经济性相对常规灌浆工艺，同地层、同质量标准条件下，可节省1/3或一半工程量、工程造价降低1/3

3、以上。     可控挤入复合膏浆高压脉动灌浆与常规灌浆效果对比示意图   可控复合膏浆高压脉动灌浆技术示意图        常规灌浆工艺效果示意图应用工程实例1）南水北调中线一期工程总干渠施工阶段鹤壁Ⅲ标砂卵石段基础处理防渗帷幕灌浆     南水北调中线一期工程总干渠鹤壁段第Ⅲ标主干渠(桩号Ⅳ169+600～Ⅳ175+432.8)根据试验场区先导孔和开挖施工揭露的地质情况，本区地质情况比较复杂，上部为重粉质壤土，中下部为卵石及卵石胶结体，下部为泥灰岩。卵石及卵石胶结体层厚9～14.0m，卵石多呈次圆～次棱角状，母岩主要成份为长石、石英，灰、褐黄色，卵砾石直径一般

4、在2～15cm，卵石胶结体为泥质、泥钙质胶结，不连续，呈透镜体，可见孔洞；卵石层孔隙率一般在25～35%。    钻进时，钻孔普遍存在塌孔现象；在卵石层及卵石胶结体层钻进时，钻进速度十分缓慢,大部分孔段钻孔护壁泥浆漏失严重。    防渗帷幕生产性灌浆试验和帷幕灌浆采用“可控复合膏浆高压脉动灌浆技术”施工，经检查孔注水试验和渠道基坑开挖证实，灌后地层渗透系数达到10-6cm/s，防渗效果良好。该工艺采用浆体封闭灌段，实施脉动高压促使灌浆浆液自下而上均匀连续对灌浆段均匀有效控制性灌浆，解决了其他灌浆工艺在透水性强烈的卵石层内浆液漏失严重、灌浆材料消耗大且难以形成有效

5、防渗幕体技术难题，同时具有工艺简便、经济节能、环保。          可控复合膏浆高压脉动灌浆实验施工现场2）沅水托口水电站河湾地块防渗工程B2包工程托口水电站由主坝、王麻溪引水坝、电站厂房、引水系统、通航建筑物、生态放水机组和河湾地块防渗工程等组成。正常蓄水位250m，相应库容12.49亿m3，装机容量830MW。B2包为河湾地块防渗灌浆工程引水坝区上层防渗工程。防渗地层为白垩系（K1-1）：全风化杂色砾岩夹少量紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，溶蚀风化严重，透水率在30~100Lu之间；中部地层为二叠系中统栖霞组地层（P2q）：暗褐色中厚至巨厚层白云质灰岩、黑

6、灰色中厚至巨厚层(含砾)泥质灰岩夹黑色燧石结核、炭质灰岩、炭质页岩，其中岩溶发育部位透水强烈。中下部地层为为二叠系中统梁山组地层（P2L）：灰白色角砾状白云质灰岩及浅灰褐、灰绿、灰白色厚层、巨厚层砾岩、砂岩夹薄层铝土质页岩、粘土岩。下部地层为石炭系中上统壶天群地层（C2+3）：浅灰、灰白色厚层～巨厚层白云质灰岩，掺杂有灰绿色和紫红色砾岩、砂岩、含砾粉砂质泥岩，灰岩岩溶发育，透水强烈。    工程采用单排帷幕，孔距2m，分两序进行，孔深50~83m，灰岩地层灌浆采用“孔口封闭灌浆法”灌注改性粘土水泥浆液处理；上部红层、下部灰岩岩溶及其他特殊地质段灌浆采用“自下而上

7、、浆体封闭、高压脉动灌浆法”灌注改性粘土复合膏浆浆液。累计完成灌浆33054m，注入改性粘土水泥及膏浆浆液13591m3，合计水泥5586t。防渗帷幕形成后，透水率小于5Lu，满足设计防渗标准。△托口水电站河湾地块防渗工程现场△托口水电站河湾地块防渗工程试验现场开挖照片