大黑汀水库坝体化学灌浆处理试验方法研究

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1、大黑汀水库坝体化学灌浆处理试验方法研究摘要：随着化学灌浆技术的发展和进步,现己成为现代工程中颇具特色且不可或缺的一项先进技术。经过中国水科院与大黑汀水库管理处有关部门，对大黑汀水库大坝东坝头水平裂缝及横向裂缝进行了观察及研究，决定用SK-E系列改性环氧浆对裂缝进行处理，确保坝体的稳定性和耐久性。关键词：化学灌浆  环氧树脂  大黑汀水库一、化学灌浆技术所谓化学灌浆就是将一定的化学材料配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修

2、补的一项地基处理和混凝土修补技术。即化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学科学和化学浆材解决地基和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗堵漏),保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项工程技术。灌浆液技术成熟，品种齐全，基本上都已实现了单组份成品他生产，不需现场调配，质量稳定，开桶即可使用。浆液耐化学腐蚀，固化后无毒、环保、可永久防水。施工工艺简单，易行。施工速度快，止水效果立竿见影。随着化学灌浆技术的发展和进步,现己成为现代工程中颇具特色且不可或缺的一项先进技术。在现在的施工中比较常见的一种裂缝处理方法就是化学灌浆。目前处理坝体漏水的

3、主要方法就是化学灌浆。国外化学灌浆最初是适应于地基处理和采矿业发展的需求而发展起来的，其可靠性得到公认并被广泛采用至今己有80年以上的历史。我国的化学灌浆技术应用与研研究起步较晚，但发展较快并有自已的独创。如果以1953年在佳木斯等地采用碱性水玻璃进行化学灌浆算起，也才只有50年的历史五十年来，我国在化学灌浆技术这个小领域取得了成绩。二、化学灌浆技术在大黑汀水库的应用大黑汀水库位于唐山市迁西县滦河干流上，距上游潘家口水库35km，是开发滦河的大型骨干工程。工程于1973年动工兴建，1986年竣工。大坝为宽缝混凝土重力坝，坝顶全长

4、1354.5m，最大坝高52.8m。在多年的运行当中，发现东重力坝段水平裂缝及横向裂缝存在渗水现象，渗水点正在逐年的曾多，渗水量也随之加大。针对大黑汀水库坝体目前的渗漏情况，2005年3月31日，中国水科院与大黑汀水库管理处有关部门，对大黑汀水库大坝东坝头水平裂缝及横向裂缝进行了观察及研究，裂缝如不处理，将影响坝体的耐久性和稳定性。根据现场实际情况，决定在2005年4月气温条件许可的情况下（化学灌浆宜在气温凉爽的条件下进行），选择1~2个渗水较大坝段进行化学灌浆试验，以7探索大黑汀水库裂缝渗漏水解决办法，提高坝体的整体性能，确保

5、大坝的安全稳定。1.灌浆材料根据工程裂缝情况和以往混凝土裂缝灌浆工程的经验，决定采用低粘度的SK-E系列改性环氧灌浆材料。SK-E系列改性环氧灌浆材料具有粘度低、粘接强度高、物理性能好等优点，并具有良好的亲水性（可水下固化）。因此，对于不同的工程情况，可选择不同的材料配方。SK-E系列改性环氧树脂浆材可根据工程需要使用不同品种的固化剂、外加剂，各种力学性能指标可满足不同的设计要求，在东江、大黑汀、大化、亭下、龙羊峡、潘家口、十三陵抽水蓄能电站、向家坝基础化学灌浆试验等多个水电工程应用，均取得良好效果。针对大黑汀水库大坝水平裂缝，

6、由于裂缝宽度较窄，应采用粘度低、凝固时间长的配比，以适应长时间慢渗的灌浆要求；而对于横向裂缝，应采用粘度适中，凝胶时间较短的配比。SK-E系列改性环氧浆材配方物理力学性能见表1。表1SK-E系列改性环氧浆材配方物理力学性能名称编号初始粘度mPa.s比重g/cm3初凝hr抗压强度（MPa）抗拉强度（MPa）冻融次数高温性能100℃抗渗指标28d90d纯浆体潮湿面粘接SKE1401.071035609.2>3.0300强度无明显变化S102191.073225388.3>3.0381.044825308.0>3.0粘接抗拉强度：砂浆

7、试件断面涂SK-E改性环氧浆液，养护后测抗拉强度。因为SK-E改性环氧树脂浆材粘接强度大于水泥砂浆本身强度，试件从砂浆处断裂，实际粘接强度大于测定值。初始粘度：室温15℃测定。针对大黑汀水库大坝水平裂缝和横向裂缝，根据表1性能情况，决定采用3号和2号配比。2.现场化学灌浆处理2.1工艺流程布孔→钻孔、取芯→洗孔→压水→灌浆→封孔→转下一孔2.2合理布置灌浆孔7沿整个坝段布设，坝段两端灌浆孔距伸缩缝3m左右。由坝顶坝轴线南侧离护拦2.8m处垂直钻到渗水水平缝出露高程以下1m深。灌浆试验钻孔拟进行下述两种方法试验：方法一：单排孔：I

8、序孔孔距4m，坝段两端灌浆孔距伸缩缝3m，共钻灌浆孔4个。由坝段两端向中间循序施工。I序孔灌浆结束2~3天后钻II序孔。于I序孔两孔之间布设II序孔，II序孔与I序孔孔距2m，共钻灌浆孔3个。由坝段两端向中间循序施工。方法二：双排孔：下游排I序孔由坝顶坝轴线南侧