专利名称：灌浆堵漏工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种灌浆堵漏工艺，特别是针对水电工程，水工建筑物因结构 缺陷出现高压大渗漏水的堵漏工艺。
背景技术：
化学灌桨(Chemical Grouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料) 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，使其渗透、 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补的一项加固基础，防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。即 化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学科学、化学浆材和工程技术进行基础 和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗止水)，保证工程的顺利进行或借以提高工 程质量的一项技术。目前最常用的化学灌浆材料可分为两大类，六个系列，上百个品牌 一是 防渗止水类，有水玻璃、丙烯酸盐、水溶性聚氨酯、弹性聚氨酯和木质素浆等； 二是加固补强类，有环氧树脂、甲基丙烯酸甲脂、非水溶性聚氨酯浆等，近年 来应用最多的是水玻璃、聚氨酯和环氧树脂浆材。还有一类是注桨工程中最常用的是普通硅酸盐水泥。纯水泥浆的主要性能 如下(1)材料来源广泛，成本较低，无毒性，施工工艺简单方便。(2)黏 度随水灰比而变，可小至16s，大至139s。 (3)凝结时间随水灰比的增加而延 长，从数小时到数十小时。(4)抗压强度可达22.0MPa。 (5)结石率可达99%。 (6)稳定性差，易沉淀析水，在地下水流速较大的条件下注浆时，浆液易受 水的冲刷和稀释。为改善水泥浆性能，可掺入掺合料如黏性土、水玻璃、粉煤灰等。例如水 泥黏土类浆液。水泥黏土浆液是由水泥黏土按一定比例混合而成。作为加固注 浆时，黏土掺量一般为5%~15%。由于黏土的分散性高，亲水性好，因而沉淀 析水性较小。水泥黏土浆液的稳定性大大提高。再如水泥水玻璃类浆液。水泥 水玻璃浆液亦称CS浆液，是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定的比例采用双液方式流入，必要时加入速凝剂或缓凝剂所组成的注桨材料。它克服了单液 水泥浆的凝结时间长且不能控制、结石率低等缺点，提高了水泥注浆的效果， 扩大了水泥注浆的适用范围。可用于防渗回固。水泥水玻璃浆液的特点-(1)浆液凝胶时间可控制在几秒到几十分钟范围内；(2)波美度越小，胶凝 越快；水玻璃掺量越少，胶凝越快；(3)结石体抗压强度较高，可达10 20MPa; 结石率可达100%; (4)结石体渗透系数为10-3cm/s; (5)可用于裂隙为0.2mm 以上的岩体或粒径为lmm以上的砂层；(6)材料来源丰富，价格较低廉；(7)对环境及地下水无毒性污染。常规的灌浆堵漏工艺，多采用单孔、单液(混合液)灌浆工艺，主要是利 用浆液(化学浆液或水泥一速凝剂双液)的快速凝固作用来完成灌浆堵漏。但 因速凝浆液均存在浆液瞬间胶凝体强度较低，遇高压大渗漏水时很容易被高压 渗流冲蚀或挤出，而导致堵漏失败。现有技术中也已经公开了实施灌浆堵漏工艺的设备，以及工艺过程。发明内容本发明提供的堵漏工艺是通过沿渗漏方向布置至少两个注浆孔，分别灌注 两种性能各异的速凝浆液。优选地上游灌注的是化学桨液，下游灌注水泥一速凝剂双液浆液。 更优选地，所说的化学浆液是聚氨脂。其中在上游孔灌入的浆液保护下游孔灌入的浆液，避免或减少高压水冲切 破坏，同时下游孔灌入的浆液阻挡和推动上孔桨液尽可能向上游扩散，从而实 现"上下互补、刚柔结合、充分扩散、有效凝固"，确保浆液固化时间，提高固 化强度，实现快速有效堵漏。在沿渗漏方向上布置的注浆孔根据需要决定孔数。有些情况下上游保护性 浆液注浆孔的数量多于下游堵漏浆液孔。通常堵漏灌浆对压力的选择一般仅考虑到浆液的灌入性，而对于高压大渗 漏水(流量》1000mVh、压力》1.0MPa)，即使浆液进入渗漏通道，也很难有效 扩散，多在高压渗流水的作用下，沿渗流方向被冲走或挤出。为此，本发明提 供的灌浆堵漏工艺中，其灌浆压力设计为渗漏水压力的2 3倍，以促使灌入的桨液能平衡渗漏水压力并沿渗漏方向上下左右同时扩散，以扩大阻水面，基本消 除水压对灌入浆液的影响。本发明中所使用的设备均可采用现有的设备。本发明提供的堵漏工艺实现了 "上下互补、钢柔结合、充分扩散、有效凝 固"，确保浆液固化时间，提高固化强度，实现快速有效堵漏。
具体实施方式
1. 钻孔工艺(1) 由于钻孔穿过渗水通道时即会出现高压喷射水流， 一方面造成施工现 场条件恶劣，同时对后续灌浆很难按常规的下塞方案实施，为此，钻孔穿渗前， 先安设好孔口封闭器，封闭器设有旁流开关，便于穿渗后灌浆机具的正常安装。(2) 钻孔采用地质钻造孔，开孔直径》75m (安装孔口封闭器)，钻孔孔 径d)59mm，钻孔分组对称交替进行，并随钻随灌。(3) 钻孔过程中适时观测钻孔涌水情况，以便找准渗漏通道。如钻孔过程 中出现较大的突发涌水，即停止钻孔，并先实施既定的堵漏灌浆方案。2. 灌浆工艺(1) 化学灌浆采用"孔口封闭、单向单液、赶灌同步、纯压灌注"工艺。(2) 水泥一速凝剂双液灌浆采用"孔口强制混合，双液纯压灌注"工艺。上述所说的工艺都是本领域的常规灌浆方法。(3) 结合两种浆液特性，上游孔灌注化学浆液(遇水固化，快速阻水)， 下游孔灌注水泥-水玻璃双液浆液(速凝、早度)。两种浆液同时灌注，借以达 到"双孔双液、高压灌注、刚柔结合、快速堵漏"。(4) 灌浆尽可能采用较大的灌浆压力，大于渗漏水压力2 3倍范围内， 确保浆液四周扩散。为达到拟定的灌浆压力，必须保证足够的供浆量，必要时 采用脉冲高压灌注。(5) 灌浆尽可能采取连续灌注，如出现较大串(冒)致使灌浆浆难以进行 时，则停灌、分析、处理、调整后继续灌注。(6) 采用定量灌注法进行灌注，即在灌注的浆液基本无外漏的情况下，达 到理论估算的灌注浆量后，即结束灌浆。
权利要求
1、灌浆堵漏工艺，其特征在于通过沿渗漏方向布置至少两个注浆孔，分别灌注两种性能各异的速凝浆液。
2. 根据权利要求1所述的灌浆堵漏工艺，其特征在于上游灌注的是化学浆 液，下游灌注水泥一速凝剂双液浆液。
3. 根据权利要求1所述的灌桨堵漏工艺，其特征在于所说的化学浆液是聚氨脂。
4. 根据权利要求1至3之一所述的灌浆堵漏工艺，其特征在于灌浆压力设 计为渗漏水压力的2 3倍。
全文摘要
本发明涉及一种灌浆堵漏工艺，特别是针对水电工程，水工建筑物因结构缺陷出现高压大渗漏水的堵漏工艺。本发明提供的堵漏工艺是通过沿渗漏方向布置至少两个注浆孔，分别灌注两种性能各异的速凝浆液。
文档编号E02B3/16GK101235632SQ20071030344
公开日2008年8月6日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者卢贤伟, 陈安重 申请人:中国水电顾问集团中南勘测设计研究院