專利名稱：無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法的制作方法
技術領域：
本發明涉及水工建筑物基巖加固處理技術領域，具體地指一種無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法。
背景技術：
隨著水電工程開發速度的加快，很多工程嘗試采用了不同形式的無蓋重固結灌漿施工工藝，以解決大壩基巖固結灌漿和大壩混凝土澆筑之間的突出矛盾。各種無蓋重固結灌漿工藝均有其適用范圍，不同點主要表現在對于裂隙封閉的形式上有所差別。目前無蓋重固結灌漿中的裂隙處理方式主要有以下幾種①利用混凝土對巖體表面進行30 50cm厚的全面積封閉作業；②噴射10 15cm厚砂衆或混凝土等薄層結構對巖體表面進行全面積封閉；③基巖鑿槽嵌縫封閉；④在裸巖面上不做任何封閉直接灌漿。在基巖為塊狀裂隙巖體條件下，上述幾種封閉方式存在的問題是(I)混凝土封閉法大壩基巖面封閉用混凝土找平，一般厚30cm 50cm，待混凝土達到70 %的設計強度，進行固結灌漿施工，施工完成后混凝土做為大壩基礎混凝土的一部分。該法需要等待混凝土凝固達到設計強度才能灌漿，占用直線工期，而且混凝土在灌漿施工期間由于外部溫度和濕度環境的變化易發生裂縫，易對壩體安全不利。(2)噴射薄層結構封閉法封閉裂隙所用的混凝土或砂漿結構厚度較薄，灌漿過程中極易抬動變形、開裂，其裂隙封閉效果不易保證。即使不開裂并能保證灌漿正常實施，也存在兩方面問題①封閉結構若不清除，后期在上部壩體和下部基巖面之間存在一層薄殼，不利于大壩抗滑穩定，影響工程安全若將封閉結構在灌漿完成后、壩體混凝土澆筑前予以清除，則清除施工也較繁瑣，需耗費人力和設備，增加工期且浪費資源。(3)鑿槽嵌縫封閉法灌衆前對大壩基巖面上出露的巖體裂隙統一鑿槽,然后米用快硬水泥、砂漿、棉紗等進行嵌縫封堵處理，主要以人工作業為主，輔以小型機械施工。該法主要問題是工作量大，施工程序繁瑣，工效低下。(4)裸巖無封閉法直接在大壩裸巖上進行無蓋重固結灌漿，由于灌前未對地表裂隙進行有效封閉，灌漿過程中地表串、冒漿嚴重，基巖有效灌漿壓力較低，灌漿效果較差，直接影響淺層巖體的防滲性能、承載能力及適應變形的能力，故極少在工程實踐中采用。綜上所述，現有的無蓋重固結灌漿裂隙處理方法對裂隙巖體的針對性不足，未能充分利用巖體自身的特點，處理過程繁冗，不利于工程的順利開展。
發明內容
本發明的目的在于克服現有巖體固結灌漿方法中存在工程量大、處理過程繁冗且效果不佳的缺陷，提供一種施工簡便、快捷、干擾小、經濟、安全可靠的無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法。為實現上述目的，本發明所涉及的無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法，包括以下步驟
(I)待灌漿的巖體性狀及平整度達到設計要求，清理除去巖體裂隙內雜質；(2)保持巖體表面濕潤I 2h后，對巖體裂隙涂刷水泥基防水材料，涂刷厚度為
O.8 1. 5mm,沿巖體裂縫涂刷至縫兩側各2 3cm ；(3)達到水泥基防水材料的終凝時間后，進行涂層外觀效果檢查，并針對出現空鼓或裂縫處，清除其原水泥基防水材料涂層，然后重新濕潤巖體表面并涂刷水泥基防水材料；(4)涂層外觀效果檢查完成后，進行壓水檢查，壓力為O. 09 O. llMPa，標記存在滲水、冒水的巖體裂隙，并在該巖體裂隙處重復步驟(2)、(3)，直至壓水檢查巖體裂隙不漏水為止，表明巖體裂隙處于封閉狀態。優選地，所述水泥基防水材料的膠凝時間< lh、與濕基巖面粘結強度> IMPa、抗滲強度彡1.2MPa。優選地，所述水泥基防水材料為水泥基滲透結晶型防水材料。優選地，所述步驟(2)、(3)中涂刷水泥基防水材料的涂刷方法為2次涂刷，在前一次涂刷完成后，涂刷層表面開始脫水發白時進行噴水霧濕潤養護，達到水泥基防水材料的終凝時間后，用手指輕壓涂層無明顯痕跡，即進行后一次涂刷。本發明的有益效果無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法，和現有技術中的噴射薄層結構封閉法較為相似，同樣采用了薄層結構作為封閉巖體裂隙的方式，但是不同在于本方法是僅針對巖體裂隙進行封閉，而不是針對整個巖體表面，工程量大大縮小，并且由于采用了水泥基的防水材料，克服了局部涂刷封閉不牢固這一技術問題。采用本發明方法，不僅克服了現有混凝土 封閉、噴射薄層結構封閉、鑿槽嵌縫封閉以及裸巖無封閉幾種裂隙處理方式的缺陷，達到較好的固結灌漿效果，且具有施工簡便、快捷、干擾小、經濟、安全可靠的特點。I)與混凝土封閉法相比無需澆筑30 50cm厚的混凝土找平，不用長時間等待，不占直線工期，也不會出現澆筑的混凝土裂縫對壩體安全不利的情況。2)與噴射薄層結構封閉法相比無需采用薄層混凝土或砂漿對基巖面進行全面積封閉，不影響壩基抗滑穩定，也不需要進行清理，顯著提高施工效率，大大節省工程投資。3)與鑿槽嵌縫封閉法相比不再對巖體裂隙統一鑿槽嵌縫，工作量小，施工程序簡單，工效更高。4)與裸巖無封閉法相比對大壩巖體裂隙進行了有效封閉，保證了灌漿壓力提升，可對大壩進行有效灌注。實踐證明，采用本發明方法可滿足O. 3 1. OMPa的無蓋重固結灌漿壓力要求，灌漿效果良好。有效解決了大壩壩基固結灌漿與大壩混凝土澆筑之間的突出矛盾，縮短了工期，經濟效益顯著。
圖1為利用無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法涂刷后巖體表面的結構示意圖。圖2為< 2mm寬度的巖體裂隙利用本發明方法涂刷后的剖視結構示意圖。圖3為2 IOmm寬度的巖體裂隙開鑿V形槽并利用本發明方法涂刷后的剖視結構示意圖。圖4為10 50mm寬度的巖體裂隙開鑿U形槽并利用本發明方法涂刷后的剖視結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。針對構皮灘水電站高拱壩壩基巖體，采用無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法，步驟如下(I)對大壩開挖基巖面I進行初步驗收，要求基巖面I的巖體性狀及平整度達到預定要求。對基巖面I采用高壓水或風進行沖洗，用鋼刷清理除去巖體裂隙2表面夾泥、油脂、污垢等雜質。(2)正式涂刷前Ih 2h，用噴霧水淋濕基巖面I，保證其處于濕潤狀態。用建筑涂料軟毛刷沿著巖體裂隙2涂刷水泥基滲透結晶型防水材料(水泥基滲透結晶型防水材料，應滿足膠凝時間彡lh、與濕基巖面粘結強度> IMPa、抗滲強度>1. 2MPa等主要技術指標)，沿巖體裂縫涂刷至縫兩側各2 3cm，分2遍涂刷，每層涂刷厚度為
O.8mm 1. 5mm,不宜過厚。涂料應攪拌均勻，隨拌隨刷。在第I遍涂刷完成后，涂刷層表面開始脫水發白時即可進行噴水霧濕潤養護。Ih后用手指輕壓涂刷層無明顯痕跡，即可進行第2遍涂刷。裂隙較寬的部位可適當增加涂刷次數和范圍，但應保證涂層厚 度均勻。(3)在防水涂層全部施工完成、第2遍涂刷材料達終凝時間Ih后，對涂層外觀效果進行檢查。如有空鼓或裂縫，應清除原水泥基防水材料涂層后，重新涂刷2遍防水材料，涂刷按照步驟(2)操作。(4)涂層外觀效果檢查完成后，進行壓水檢查，壓力一般O.1MPa0標記存在滲、冒水的巖體裂隙，并步驟(2)、(3)補充處理，直至壓水檢查巖體裂隙不漏水為止，表明巖體裂隙處于封閉狀態。裂隙涂刷封閉完成并檢查合格后，在基巖面I上進行固結灌漿鉆孔、如圖1所示，基巖面I上分布有多個灌漿孔4和多條裂隙封閉涂刷帶3。然后可進行灌漿施工，灌漿方法、分段、壓力等參數與常規灌漿方法相同。需要說明的是，上述直接涂刷的方法適合巖體裂隙< 2mm的情形(如圖2)，如果上述巖體裂隙寬度較大，范圍在2 10mm，則可以沿其縫隙開鑿V形槽，用鋼刷清理干凈V形槽后，再以水泥基滲透結晶型防水材料填充即可(如圖3);如果巖體裂隙寬度范圍在10 50mm,則上述V形槽應替換為U形槽(如圖4)，且填充完畢的V形槽、U形槽均應填實、抹平、以封閉該較大的巖體裂隙；對巖體裂隙寬度>50mm以及破碎帶、斷層等地質缺陷部位開挖后直接用混凝土置換封閉處理。采用本發明方法對構皮灘水電站高拱壩壩基裂隙巖體進行處理和現有幾種封閉方法相比，效果差異如下I)與混凝土封閉法相比縮短了半年時間的工期，且不會出現澆筑的混凝土開裂對壩體安全不利的情況。2)與噴射薄層結構封閉法相比無需對基巖面進行全面積封閉，不影響壩基抗滑穩定，也不需要進行清理，顯著提高施工效率，節省直接工程投資1500萬元以上。3)與鑿槽嵌縫封閉法相比不再對巖體裂隙統一鑿槽嵌縫，本發明方法的工作量大約只有鑿槽嵌縫封閉法的1/4，施工程序簡單，工效更高。4)與裸巖無封閉法相比對壩基巖體裂隙進行了有效封閉，保證了灌漿壓力提升，可對大壩基巖進行有效灌注。
權利要求
1.一種無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法，包括以下步驟 (1)待灌漿的巖體性狀及平整度達到設計要求，清理除去巖體裂隙內雜質； (2)保持巖體表面濕潤I 2h后，對巖體裂隙涂刷水泥基防水材料，涂刷厚度為0.8 1. 5_，沿巖體裂縫涂刷至縫兩側各2 3cm ； (3)達到水泥基防水材料的終凝時間后，進行涂層外觀效果檢查，并針對出現空鼓或裂縫處，清除其原水泥基防水材料涂層，然后重新濕潤巖體表面并涂刷水泥基防水材料； (4)涂層外觀效果檢查完成后，進行壓水檢查，壓カ為0.09 0. llMPa，標記存在滲水、冒水的巖體裂隙，并在該巖體裂隙處重復步驟(2)、(3)，直至壓水檢查巖體裂隙不漏水為止，表明巖體裂隙處于封閉狀態。
2.根據權利要求1所述無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法，其特征在于所述水泥基防水材料的膠凝時間< lh、與濕基巖面粘結強度> IMPa、抗滲強度> 1.2MPa。
3.根據權利要求2所述無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法，其特征在于所述水泥基防水材料為水泥基滲透結晶型防水材料。
4.根據權利要求1或2或3所述無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法，其特征在于所述步驟(2)、(3)中涂刷水泥基防水材料的涂刷方法為2次涂刷，在前一次涂刷完成后，涂刷層表面開始脫水發白時進行噴水霧濕潤養護，達到水泥基防水材料的終凝時間后，用手指輕壓涂層無明顯痕跡，即進行后一次涂刷。
全文摘要
本發明公開了一種無蓋重固結灌漿中的基巖裂隙涂刷封閉法，首先待灌漿的基礎巖體平整度達到設計要求，清理除去巖體裂隙內雜質；然后保持巖體表面濕潤1～2h后，對巖體裂隙涂刷水泥基防水材料；達到水泥基防水材料的終凝時間后，進行涂層外觀效果檢查，并針對出現空鼓或裂縫處，重新涂刷水泥基防水材料；完成后，進行壓水檢查，標記存在滲水、冒水的巖體裂隙，并在該巖體裂隙處重復涂刷水泥基防水材料，直至壓水檢查巖體裂隙不漏水為止。采用本發明方法，不僅克服現有混凝土封閉、噴射薄層結構封閉、鑿槽嵌縫封閉以及裸巖無封閉幾種裂隙處理方式的缺陷，達到較好的固結灌漿效果，且具有施工簡便、快捷、干擾小、經濟、安全可靠的特點。
文檔編號E02B3/16GK103046513SQ20121055895
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者徐年豐, 葉偉峰, 劉加龍, 鄒德兵, 李洪斌, 盧增木, 郭志華, 于習軍, 王漢輝 申請人:長江勘測規劃設計研究有限責任公司