淺談巖溶地區帷幕灌漿處理方法

朱本明（重慶市巴南區水務局，重慶 401320）

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淺談巖溶地區帷幕灌漿處理方法

朱本明
（重慶市巴南區水務局，重慶 401320）

摘 要：隨著水利水電建設的發展，灌漿技術也得到了快速的發展和應用，但是在巖溶地區的灌漿處理方面還不成熟。巖溶地區的地基透水性極強，在巖溶發育的基巖上筑壩，大壩基巖、水庫周邊和庫區滲漏通道的處理是非常重要的，同時處理的施工技術和施工工藝均較復雜。因此，在大規模投入施工前要詳細的查明壩基與庫區的地質條件，了解壩基與庫區的滲漏情況、滲漏規律、地質形成原因，提出合理的防滲處理方案。本文主要對灌漿技術在對大吸漿量地層、特大漏水通道巖溶地段等特殊地層的灌漿方法和施工工藝進行了分析。

關鍵詞：巖溶；灌漿；方法

1　巖溶地區灌漿特點

（1）工程量大：灌注材料種類多及灌注量大，在巖溶發育地，有大溶洞、大溶蝕裂隙的地段，需要灌注的材料種類多，一般根據灌注的實際情況及灌注效果而定；由于巖溶地區的防滲帷幕深度大，帷幕線長，帷幕灌漿孔排數又較多。

（2）施工復雜：巖溶地區的地質情況多變，我們應根據所遇到的實際情況，采取相應的施工方法，這就要求我們做到準備充分，對帷幕灌漿處理地段的地質情況要熟悉的掌握。

（3）處理時間長、造價高：由于巖溶地區灌漿工程量大、材料多、施工復雜，所以處理時間長，造價高。

（4）隱蔽性：由于帷幕灌漿部位都處于地表以下，是看不見，摸不著的，其質量檢查方法為幕前幕后水位觀測、示蹤試驗、壓水試驗、CT等。

（5）在一般帷幕灌漿效果檢查采用標準為呂榮值q＜3LU就可以了，但在巖溶地區，僅靠此參數來檢查灌漿效果是遠遠不夠的，需要綜合應用揚壓力觀測，地球物理勘探檢查、電視檢查、大口徑鉆孔檢查等方法。

2　巖溶地區灌漿處理方法

由于巖溶地區地質條件復雜且特殊，在灌漿過程中存在很多不確定因素，這就要求我們對各種地層的灌漿處理方法有所了解、掌握，以及對各種材料的準備要充分。溶洞的處理要根據溶洞的發育情況及防滲要求，一般為先封閉，再充填密實。其施工方法有：

（1）當溶洞有很大的空間時，可以先投入大粒徑的卵礫石，充填滿后進行水泥砂漿灌注；密實也可以直接灌注混凝土進行封堵溶洞，經過待凝一段時間后，再在此段進行純水泥漿的壓入灌漿，使得該處進一步密實。當溶洞空間足夠大，同時處于工作基面較淺時，最好把溶洞進行揭露，根據防滲要求，可進行澆混凝土板墻等方法處理，在灌注時方法也是多種多樣的。

（2）對于無充填型溶洞，在施工過程中同樣要先查明巖溶規模，包括溶洞的大小、發育方向、頂底板孔深，是否為管道狀等，做好詳細的地質情況記錄。在查明溶洞的規模后，采用下述方法進行處理：①若查明的巖溶為管道狀時。可利用鉆孔用清水往孔內沖填土、砂、礫石級配料。其中的礫石先用粒徑2mm～5mm，接著用5mm～10mm、10mm～20mm、20mm～40mm等，由細逐級變粗，沖填中不斷下入鉆具掃、攪，直到在某一級不能再繼續填進時為止，最后再灌注M20水泥砂漿或水泥漿。也可用碎石和混凝土交替回填，回填采用C15或C20細石混凝土，細石混凝土坍落度應大于14cm，細石粒徑不大于40mm，回填碎石的粒徑不大于80mm為宜。②當溶洞為充填型溶洞時。可采用較大口徑鉆孔成孔，并利用高壓水沖除充填物并回填C15或C20混凝土，再進行補強灌漿。在含沙含泥巖溶地段進行高壓灌漿難以成孔，若以帶孔眼的鋼管插入溶洞內形成人造孔壁，則可防止塌孔；在灌漿過程中也容易被砂土顆粒堵塞高壓閥門或灌漿設備，漿液可用較大的壓力通過花眼射入土層；借高壓力的作用，水泥漿可以進入到砂土層中去，或將充填物壓密，擠出其所含水分，達到灌注、壓實充填物的目的；再則可根據處理區帷幕體所承受的水頭壓力，適當降低灌漿壓力，保證帷幕體的連續性。③對于埋藏較深溶洞。可先進行溶洞周圍灌漿，使充填物逐漸被水泥漿體擠壓、密實，然后再按逐序加密的原則進行溶洞部位的鉆孔補強灌漿；深層巖溶的處理，采用花管法或旋噴法等輔助措施均有困難時，可先在巖溶周圍進行灌漿，使巖溶充填物逐步被水泥漿體擠壓、固結，然后再按逐序加密的原則進行溶洞部位的鉆孔灌漿。④充填型（半充填）型溶隙（溶縫）。可采用高壓水沖洗后灌注M15或M20砂漿，再進行補強灌漿；或采用0.5∶1的水泥漿進行高壓擠密灌漿。若充填物不具有隔水性，可對其充填物與水泥漿進行置換灌漿。

（3）在施工過程中，若溶洞發育地段可以擴大灌漿孔孔徑或進行豎井開挖時，則要采取擴大灌漿孔孔徑或豎井開挖，便于了解溶洞的發育情況，了解溶洞內充填物是否有隔水效果，作出對充填物是否進行清理的詳實判斷，使得灌漿工作采取相應的施工措施，為工程節約成本。

（4）在施工過程中出現溶縫時，采用常規灌漿無法結束、同時混凝土也灌注不了時，可采取以下方法處理：①降壓：用低壓甚至用自流式灌漿，待裂隙逐漸充滿漿液，漿液的流動性降低后，再逐級升高壓力（根據壓力與流量的關系），按常規要求進行灌漿。②限流：限制注入率不大于10L/min～15L/min，以減小漿液在裂隙里的流動速度，促使漿液盡快沉積。待注入率明顯減小后，將壓力升高，使注入率基本保持在10L/min～15L/min水平，直至達到灌漿結束標準后結束灌漿。③濃漿灌注：采用最稠的水泥漿（一般為0.5∶1）進行灌注。④加速凝劑：在最稠的漿液（一般為0.5∶1）中摻入水玻璃、氯化鈣，對于吸漿量較大的，可根據實際情況灌注一定數量并待凝后，再采用純漿液進行灌注。⑤灌注水泥砂漿：根據灌注情況，摻砂量可以按水泥重量的10%、20%……100%逐步增加；砂的粒徑也可逐漸變粗。將砂漿攪拌均勻后，用砂漿泵灌注。⑥間歇灌漿：灌注一定數量水泥或灌注一定時間后，暫停一段時間。每次間歇之前，水泥灌漿量或灌漿時間根據地質情況、灌漿目的確定，間歇時間宜在2h以上，使灌漿材料具備一定初凝效果，才能使灌漿壓力及流量有所改變。

結語

總之，巖溶地區的灌漿具有很大的挑戰性，處理溶洞的方法也是多種多樣的，在處理時要善于總結經驗、優化施工方案；在施工前做好充分的準備工作，避免在施工過程中出現“邊勘探、邊設計、邊施工”的“三邊”工程，根據不同的地形地質條件以及溶洞發育規模，配備相應的施工作業人員及施工設備。

參考文獻

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