專利名稱：灌漿堵漏工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種灌漿堵漏工藝，特別是針對水電工程，水工建筑物因結構 缺陷出現高壓大滲漏水的堵漏工藝。
背景技術：
化學灌槳(Chemical Grouting)是將一定的化學材料(無機或有機材料) 配制成真溶液，用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內，使其滲透、 擴散、膠凝或固化，以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行 混凝土建筑物裂縫修補的一項加固基礎，防水堵漏和混凝土缺陷補強技術。即 化學灌漿是化學與工程相結合，應用化學科學、化學漿材和工程技術進行基礎 和混凝土缺陷處理(加固補強、防滲止水)，保證工程的順利進行或借以提高工 程質量的一項技術。目前最常用的化學灌漿材料可分為兩大類，六個系列，上百個品牌 一是 防滲止水類，有水玻璃、丙烯酸鹽、水溶性聚氨酯、彈性聚氨酯和木質素漿等； 二是加固補強類，有環氧樹脂、甲基丙烯酸甲脂、非水溶性聚氨酯漿等，近年 來應用最多的是水玻璃、聚氨酯和環氧樹脂漿材。還有一類是注槳工程中最常用的是普通硅酸鹽水泥。純水泥漿的主要性能 如下(1)材料來源廣泛，成本較低，無毒性，施工工藝簡單方便。(2)黏 度隨水灰比而變，可小至16s，大至139s。 (3)凝結時間隨水灰比的增加而延 長，從數小時到數十小時。(4)抗壓強度可達22.0MPa。 (5)結石率可達99%。 (6)穩定性差，易沉淀析水，在地下水流速較大的條件下注漿時，漿液易受 水的沖刷和稀釋。為改善水泥漿性能，可摻入摻合料如黏性土、水玻璃、粉煤灰等。例如水 泥黏土類漿液。水泥黏土漿液是由水泥黏土按一定比例混合而成。作為加固注 漿時，黏土摻量一般為5%~15%。由于黏土的分散性高，親水性好，因而沉淀 析水性較小。水泥黏土漿液的穩定性大大提高。再如水泥水玻璃類漿液。水泥 水玻璃漿液亦稱CS漿液，是以水泥和水玻璃為主劑，兩者按一定的比例采用雙液方式流入，必要時加入速凝劑或緩凝劑所組成的注槳材料。它克服了單液 水泥漿的凝結時間長且不能控制、結石率低等缺點，提高了水泥注漿的效果， 擴大了水泥注漿的適用范圍。可用于防滲回固。水泥水玻璃漿液的特點-(1)漿液凝膠時間可控制在幾秒到幾十分鐘范圍內；(2)波美度越小，膠凝 越快；水玻璃摻量越少，膠凝越快；(3)結石體抗壓強度較高，可達10 20MPa; 結石率可達100%; (4)結石體滲透系數為10-3cm/s; (5)可用于裂隙為0.2mm 以上的巖體或粒徑為lmm以上的砂層；(6)材料來源豐富，價格較低廉；(7)對環境及地下水無毒性污染。常規的灌漿堵漏工藝，多采用單孔、單液(混合液)灌漿工藝，主要是利 用漿液(化學漿液或水泥一速凝劑雙液)的快速凝固作用來完成灌漿堵漏。但 因速凝漿液均存在漿液瞬間膠凝體強度較低，遇高壓大滲漏水時很容易被高壓 滲流沖蝕或擠出，而導致堵漏失敗。現有技術中也已經公開了實施灌漿堵漏工藝的設備，以及工藝過程。發明內容本發明提供的堵漏工藝是通過沿滲漏方向布置至少兩個注漿孔，分別灌注 兩種性能各異的速凝漿液。優選地上游灌注的是化學槳液，下游灌注水泥一速凝劑雙液漿液。 更優選地，所說的化學漿液是聚氨脂。其中在上游孔灌入的漿液保護下游孔灌入的漿液，避免或減少高壓水沖切 破壞，同時下游孔灌入的漿液阻擋和推動上孔槳液盡可能向上游擴散，從而實 現"上下互補、剛柔結合、充分擴散、有效凝固"，確保漿液固化時間，提高固 化強度，實現快速有效堵漏。在沿滲漏方向上布置的注漿孔根據需要決定孔數。有些情況下上游保護性 漿液注漿孔的數量多于下游堵漏漿液孔。通常堵漏灌漿對壓力的選擇一般僅考慮到漿液的灌入性，而對于高壓大滲 漏水(流量》1000mVh、壓力》1.0MPa)，即使漿液進入滲漏通道，也很難有效 擴散，多在高壓滲流水的作用下，沿滲流方向被沖走或擠出。為此，本發明提 供的灌漿堵漏工藝中，其灌漿壓力設計為滲漏水壓力的2 3倍，以促使灌入的槳液能平衡滲漏水壓力并沿滲漏方向上下左右同時擴散，以擴大阻水面，基本消 除水壓對灌入漿液的影響。本發明中所使用的設備均可采用現有的設備。本發明提供的堵漏工藝實現了 "上下互補、鋼柔結合、充分擴散、有效凝 固"，確保漿液固化時間，提高固化強度，實現快速有效堵漏。
具體實施方式
1. 鉆孔工藝(1) 由于鉆孔穿過滲水通道時即會出現高壓噴射水流， 一方面造成施工現 場條件惡劣，同時對后續灌漿很難按常規的下塞方案實施，為此，鉆孔穿滲前， 先安設好孔口封閉器，封閉器設有旁流開關，便于穿滲后灌漿機具的正常安裝。(2) 鉆孔采用地質鉆造孔，開孔直徑》75m (安裝孔口封閉器)，鉆孔孔 徑d)59mm，鉆孔分組對稱交替進行，并隨鉆隨灌。(3) 鉆孔過程中適時觀測鉆孔涌水情況，以便找準滲漏通道。如鉆孔過程 中出現較大的突發涌水，即停止鉆孔，并先實施既定的堵漏灌漿方案。2. 灌漿工藝(1) 化學灌漿采用"孔口封閉、單向單液、趕灌同步、純壓灌注"工藝。(2) 水泥一速凝劑雙液灌漿采用"孔口強制混合，雙液純壓灌注"工藝。上述所說的工藝都是本領域的常規灌漿方法。(3) 結合兩種漿液特性，上游孔灌注化學漿液(遇水固化，快速阻水)， 下游孔灌注水泥-水玻璃雙液漿液(速凝、早度)。兩種漿液同時灌注，借以達 到"雙孔雙液、高壓灌注、剛柔結合、快速堵漏"。(4) 灌漿盡可能采用較大的灌漿壓力，大于滲漏水壓力2 3倍范圍內， 確保漿液四周擴散。為達到擬定的灌漿壓力，必須保證足夠的供漿量，必要時 采用脈沖高壓灌注。(5) 灌漿盡可能采取連續灌注，如出現較大串(冒)致使灌漿漿難以進行 時，則停灌、分析、處理、調整后繼續灌注。(6) 采用定量灌注法進行灌注，即在灌注的漿液基本無外漏的情況下，達 到理論估算的灌注漿量后，即結束灌漿。
權利要求
1、灌漿堵漏工藝，其特征在于通過沿滲漏方向布置至少兩個注漿孔，分別灌注兩種性能各異的速凝漿液。
2. 根據權利要求1所述的灌漿堵漏工藝，其特征在于上游灌注的是化學漿 液，下游灌注水泥一速凝劑雙液漿液。
3. 根據權利要求1所述的灌槳堵漏工藝，其特征在于所說的化學漿液是聚氨脂。
4. 根據權利要求1至3之一所述的灌漿堵漏工藝，其特征在于灌漿壓力設 計為滲漏水壓力的2 3倍。
全文摘要
本發明涉及一種灌漿堵漏工藝，特別是針對水電工程，水工建筑物因結構缺陷出現高壓大滲漏水的堵漏工藝。本發明提供的堵漏工藝是通過沿滲漏方向布置至少兩個注漿孔，分別灌注兩種性能各異的速凝漿液。
文檔編號E02B3/16GK101235632SQ20071030344
公開日2008年8月6日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者盧賢偉, 陳安重 申請人:中國水電顧問集團中南勘測設計研究院