松散岩层帷幕灌浆施工技术

刘建坤

河北省水利水电勘测设计研究院天津300250

摘要：砂砾石层是比较松散的岩层，它的空隙大，孔隙率高，因而渗透性也强。近年来，砂砾石层帷幕灌浆技术有了很大发展，逐渐成熟，并得到了广泛的应用。文章介绍了本次工程帷幕灌浆的施工技术方法。

关键词：砂砾石帷幕灌浆施工技术

Constructiontechnologyoflooserockcurtaingrouting

HebeiResearchInstituteofInvestigationofWaterConservancyandHydropower,Tianjin300250,China

Abstract：Sandgravellayerpermeabilityisstrongbecauseitisrelativelylooserock,interspaceisbiganditshighporosity.Inrecentyears,thecurtaingroutingtechnologyofsandgravellayerhasdevelopedgreatlyandmaturedgradually.Ithasbeenwidelyused.Inthispaper，itintroducestheconstructiontechnologymethodofthecurtaingrouting.

Keywords:sandgravelcurtaingroutingconstructiontechnology

1前言：

砂砾石层是比较松散的岩层，它的空隙大，孔隙率高，渗透性强。容易诱发很多地质问题，比如:垮塌、渗漏、管涌等，严重影响工程质量。砂砾石层帷幕灌浆：是用灌浆方法将浆液灌入到砂砾石层的孔隙中去，填充孔隙，经硬化、胶结形成一道防渗的条带，类似帷幕形状，起到防渗及改善基础地质条件的作用，被广泛的应用到工程的防渗处理当中，从而满足基础设计的防渗要求。

2施工布置和完成主要工程量

灌浆部位总长11.5m，帷幕灌浆有效面积32m2。土层为回填的砂砾石土，下设复合土工膜，土工膜以下为砂砾石地基，受灌砂砾石土顶部浇筑700mm厚混凝土强度C20的压重盖板。

2.1施工布置

灌浆孔的施工分序进行，分为内侧（A-A）、外侧（B-B）两排孔，施工顺序为：先外侧排，后内侧排，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三序按逐渐加密的原则顺序施工，排距和孔距均为80cm。保证灌浆孔位置、孔向准确，钻孔出现塌孔、掉块等问题时，应进行灌浆处理，然后继续钻进。

2.2施工工艺

灌浆施工程序为：造孔→洗孔→制浆→灌浆→封孔，部分孔位在洗孔后进行压水试验。

(1)灌浆材料：本次浆液的主剂为水泥浆，采用P.O42.5的普通硅酸盐水泥拌制。水泥细度为通过80μm方孔筛的筛余量不宜大于5%。

(2)灌浆压力：砂砾石地层由于结构较疏松，孔隙率大，自身结构所能平衡的灌浆压力较弱，主要依靠盖重平衡，根据灌浆孔所处位置的不同以及受灌层的单位吸浆量情况，随时进行调整，本次灌浆压力均不大于0.06MPa，同时灌浆压力考虑灌浆量的多少，灌浆孔所在的部位、次序，后续孔、中间孔的压力大些。

(3)浆液水灰比：灌浆浆液浓度由稀到浓，逐级变换，浆液水灰比采用1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1四个比级。根据吸浆的情况调整水灰比，或灌浆时间已达30min，而压力和注入率均无改变或改变不显著时，换浓一级水灰比；当注入率大于30L/min时，越级变浓。

(4)灌浆结束标准：本次灌浆采用全孔一次灌浆法，在规定压力下，当注入率不大于1L／min时，继续灌注30min，灌浆即可结束。

(5)封孔：每个灌浆孔灌浆结束后，采用压力置换封孔，封孔浆液水灰比采用0.5:1，用浓浆将孔内稀浆全部替出，再进行孔口压力闭浆。

2.3完成工程量

总进尺101.5m，灌浆段总长82.2m，总水泥用量11573.3kg，单位水泥用量140.7kg/m。

3帷幕灌浆效果分析

⑴单位注入量随灌浆孔施工次序的增进而逐渐减少，表明砂砾石层中的孔隙被浆液逐渐填充密实，符合单位注入量与孔序关系的正常规律，说明帷幕是具有连续性的。

⑵在外侧（B-B）排Ⅰ序孔未灌浆时，在帷幕线上做压水试验检查，测得透水率q＞100(Lu),局部透水率q在200(Lu)以上，岩土透水性分级为强透水。

⑶在帷幕灌浆区域内钻设检查孔，其数量为灌浆孔数的3～5%，孔深不少于帷幕灌浆的深度。在检查孔中进行压水试验，测得渗透系数，并采取岩样，了解灌浆后砂砾石层中孔隙被浆液结石填充情况。由检查孔测得的透水率q=8.9(Lu)，渗透系数k=7.0×10-5cm/s，岩土透水性分级为弱透水，达到了防渗标准。

4结束语

砂砾石层中的灌浆段长度，决定于砂砾石的渗透性，孔壁的稳定性及所采用的施工方法，此次造孔采用植物胶护壁钻进，提高了孔壁的稳定性，采用全孔一次灌浆法，灌浆段长控制在0.5m-4.5m之间。

砂砾石层中灌浆，如使用的灌浆压力太大，易产生地表抬动变形，如灌浆压力不足，则浆液在砂砾石层中的流速缓慢，影响浆液的扩散范围，同时也降低了帷幕的密实性。

本次灌浆施工通过检查孔采取岩芯及压水试验检测证明达到了预期的效果。

参考文献：

[1]《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）；

[2]《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）；

[3]《大坝基础灌浆》水利电力出版社；

作者简介：

刘建坤（1972-）男，高级工程师，本科，土木工程，主要从事岩土工程工作，[e-mail]。