基岩化学帷幕灌浆

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1、基岩化学帷幕灌浆为了截断大坝基础渗流，保证设计水头，以满足水库及坝工设计的经济效益；降低扬压力和防止集中渗流，确保大坝稳定和安全，在坝基上游部位，平行于坝轴线，用灌浆方法将浆液压入岩石裂隙或砂砾石层的空隙中去，形成一个类似帷幕形状的防渗条带。由于它的作用主要为防渗，故称为防渗帷幕。有关这方面的灌浆技术，称为防渗帷幕灌浆。过去防渗帷幕的灌浆材料主要为水泥，它应用于大坝防渗帷幕方面起了很大作用。随着工程上一些特殊问题的逐步暴露和要求日益提高，有的水泥帷幕不能完全满足设计要求，因此，将化学材料，特别是高分子材料应用于帷幕灌浆，其作用将更为重要，它在实际

2、使用中已取得了较为显著的效果。1灌浆前的准备工作为更好地满足基础防渗帷幕的要求，在进行化学帷幕灌浆前，必须注意以下几个方面。.1.1摸清地质情况在基岩帷幕化学灌浆前，首先应对整个基础的地质情况包括裂隙、断层、破碎带等影响大坝渗透稳定的主要地质缺陷和水文地质条件，进行调查研究，做到心中有数。这样才能决定是否有采用化学灌浆的必要和考虑相应的帷幕灌浆方案，以及施工工艺，以期取得较良好的防渗效果。1.2了解坝工条件灌浆方案中采用的帷幕深度、孔距、排距和灌浆压力等参数均与大坝本身要求有极大的关系，因此在设计帷幕前，必须对坝工条件作深入的了解，以确定上述各种

3、参数。如根据坝工要求，进行帷幕灌浆的目的，除防渗外，还有一定程度的补强要求，这样，在选择化学灌浆材料时，就可将此因素考虑进去。此外，可根据坝工条件来确定帷幕的防渗标准，以及允许水力坡降，从而决定幕体的厚度。1.3对水泥灌浆情况的了解化学灌浆，特别是基础化学帷幕灌浆，大都是在已做过水泥灌浆处理的基础上进行的。因此，在了解地质及坝工条件的同时，必须对过去水泥灌浆的情况与资料作全面了解与分析，查清水泥灌浆所以不能满足要求的原因：如裂隙太细，水泥灌浆时吸水不吸浆；或地下水流速较大，灌入的水泥浆易被冲走；或地下水对水泥有一定侵蚀性，缩短了幕体的使用年限等。

4、根据这些来研究采用化学灌浆的可能性和必要性。1.4灌浆材料的选择化学灌浆材料的品种较多，至于采用何者为宜，须视具体工程的要求而定。防渗帷幕的主要作用在于防渗，对材料本身的强度要求不高，这样，选用丙烯酰胺、铬木素等化灌材料比较适宜，因其粘度低、可灌性好，其凝胶体的渗透系数小，抗渗性能好，用于基岩帷幕灌浆，效果较好。鉴于目前高分子化学材料的单价较高，因此，有的临时性工程，如水利工程的围堰基础防渗，矿井、隧洞的预注浆等，就可选用其他价格较廉的材料，如水玻璃与水泥的混合材料等，这方面国内有许多经验，均获得了良好的效果。对通过断层破碎带部位的基础帷幕，如果

5、需要其具有一定强度，可选用聚合体有一定强度的材料，如聚氨脂材料，改性脲醛材料如丙强等。可是一般帷幕灌浆大都是水泥灌浆之后进行的，因此，起强度作用的骨架主要是依靠水泥，这在一定程度上可以弥补化学材料本身强度不足的缺点。2帷幕设汁2.1帷幕深度坝基帷幕最好能深入基础到相对不透水岩层，而相对不透水岩层的标准，与坝高、坝型等有很大关系。一般情况下，坝高些，标准就高些。在相对不透水岩层埋藏比较深的坝址区，帷幕没有达到相对不透水岩层的，这样常需配合其他防渗措施，才能满足设计要求。总之，化学灌浆帷幕的深度，可参照水泥灌浆帷幕来考虑。2.2帷幕钻孔的排数目前极大

6、多数的化学灌浆常用于补充水泥灌浆的不足，因此，在设计时，应与水泥帷幕一起考虑。如设计水泥和化学帷幕各一排，二排水泥帷幕中间插一排化学帷幕；或者在某一段由于基础本身条件较差（如断层破碎带），在这一段内增设一排化学帷幕。在设有一排水泥和一排化学帷幕时，化学帷幕是设在水泥帷幕的上游，还是下游，何者较好，这还是有待研究的问题。如化学帷幕设在上游，它除能补充水泥的防渗效果外，还有保护水泥帷幕不被环境水侵蚀的作用，以延长其使用年限，不过由于有的化学帷幕在水泥灌浆以后才设置，又因灌浆廊道内布孔位置的限制，常在水泥帷幕的下游增设一排化学帷幕。2.3帷幕厚度基础帷

7、幕的厚度主要是根据地质条件、帷幕允许水力坡降、大坝基础的防渗标准和幕体本身的密实性、稳定性而决定的。由于化学帷幕的抗渗性能好，因此在相同的允许水头下，化学帷幕的厚度可较水泥灌浆帷幕薄些。2.4孔距与排距为了形成一个完整的抗渗性能好的帷幕体，孔距必须设计得合理。化学灌浆材料的可灌性较好，扩散半径大，在理论上讲，设计的孔距一般应大些，但孔距大，势必会增加幕体的厚度，会耗用过多的浆液。由于大多是在水泥灌浆处理后或是在细微裂隙中灌注，故孔距一般也不会很大。根据目前一般的经验，化学灌浆的孔距约在1～1.5米之间，有的甚至还短些（如0.5米）。当然孔距的缩小

8、，虽可节省浆液，也会增加钻孔的工作量，这方面应很好地权衡其利弊。当帷幕由两排或多排钻孔组成时，它们的排距，可以根据孔距和幕体厚度的要求计