专利名称：无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法的制作方法
技术领域：
本发明涉及水工建筑物基岩加固处理技术领域，具体地指一种无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法。
背景技术：
随着水电工程开发速度的加快，很多工程尝试采用了不同形式的无盖重固结灌浆施工工艺，以解决大坝基岩固结灌浆和大坝混凝土浇筑之间的突出矛盾。各种无盖重固结灌浆工艺均有其适用范围，不同点主要表现在对于裂隙封闭的形式上有所差别。目前无盖重固结灌浆中的裂隙处理方式主要有以下几种①利用混凝土对岩体表面进行30 50cm厚的全面积封闭作业；②喷射10 15cm厚砂衆或混凝土等薄层结构对岩体表面进行全面积封闭；③基岩凿槽嵌缝封闭；④在裸岩面上不做任何封闭直接灌浆。在基岩为块状裂隙岩体条件下，上述几种封闭方式存在的问题是(I)混凝土封闭法大坝基岩面封闭用混凝土找平，一般厚30cm 50cm，待混凝土达到70 %的设计强度，进行固结灌浆施工，施工完成后混凝土做为大坝基础混凝土的一部分。该法需要等待混凝土凝固达到设计强度才能灌浆，占用直线工期，而且混凝土在灌浆施工期间由于外部温度和湿度环境的变化易发生裂缝，易对坝体安全不利。(2)喷射薄层结构封闭法封闭裂隙所用的混凝土或砂浆结构厚度较薄，灌浆过程中极易抬动变形、开裂，其裂隙封闭效果不易保证。即使不开裂并能保证灌浆正常实施，也存在两方面问题①封闭结构若不清除，后期在上部坝体和下部基岩面之间存在一层薄壳，不利于大坝抗滑稳定，影响工程安全若将封闭结构在灌浆完成后、坝体混凝土浇筑前予以清除，则清除施工也较繁琐，需耗费人力和设备，增加工期且浪费资源。(3)凿槽嵌缝封闭法灌衆前对大坝基岩面上出露的岩体裂隙统一凿槽,然后米用快硬水泥、砂浆、棉纱等进行嵌缝封堵处理，主要以人工作业为主，辅以小型机械施工。该法主要问题是工作量大，施工程序繁琐，工效低下。(4)裸岩无封闭法直接在大坝裸岩上进行无盖重固结灌浆，由于灌前未对地表裂隙进行有效封闭，灌浆过程中地表串、冒浆严重，基岩有效灌浆压力较低，灌浆效果较差，直接影响浅层岩体的防渗性能、承载能力及适应变形的能力，故极少在工程实践中采用。综上所述，现有的无盖重固结灌浆裂隙处理方法对裂隙岩体的针对性不足，未能充分利用岩体自身的特点，处理过程繁冗，不利于工程的顺利开展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有岩体固结灌浆方法中存在工程量大、处理过程繁冗且效果不佳的缺陷，提供一种施工简便、快捷、干扰小、经济、安全可靠的无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法。为实现上述目的，本发明所涉及的无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法，包括以下步骤
(I)待灌浆的岩体性状及平整度达到设计要求，清理除去岩体裂隙内杂质；(2)保持岩体表面湿润I 2h后，对岩体裂隙涂刷水泥基防水材料，涂刷厚度为
O.8 1. 5mm,沿岩体裂缝涂刷至缝两侧各2 3cm ；(3)达到水泥基防水材料的终凝时间后，进行涂层外观效果检查，并针对出现空鼓或裂缝处，清除其原水泥基防水材料涂层，然后重新湿润岩体表面并涂刷水泥基防水材料；(4)涂层外观效果检查完成后，进行压水检查，压力为O. 09 O. llMPa，标记存在渗水、冒水的岩体裂隙，并在该岩体裂隙处重复步骤(2)、(3)，直至压水检查岩体裂隙不漏水为止，表明岩体裂隙处于封闭状态。优选地，所述水泥基防水材料的胶凝时间< lh、与湿基岩面粘结强度> IMPa、抗渗强度彡1.2MPa。优选地，所述水泥基防水材料为水泥基渗透结晶型防水材料。优选地，所述步骤(2)、(3)中涂刷水泥基防水材料的涂刷方法为2次涂刷，在前一次涂刷完成后，涂刷层表面开始脱水发白时进行喷水雾湿润养护，达到水泥基防水材料的终凝时间后，用手指轻压涂层无明显痕迹，即进行后一次涂刷。本发明的有益效果无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法，和现有技术中的喷射薄层结构封闭法较为相似，同样采用了薄层结构作为封闭岩体裂隙的方式，但是不同在于本方法是仅针对岩体裂隙进行封闭，而不是针对整个岩体表面，工程量大大缩小，并且由于采用了水泥基的防水材料，克服了局部涂刷封闭不牢固这一技术问题。采用本发明方法，不仅克服了现有混凝土 封闭、喷射薄层结构封闭、凿槽嵌缝封闭以及裸岩无封闭几种裂隙处理方式的缺陷，达到较好的固结灌浆效果，且具有施工简便、快捷、干扰小、经济、安全可靠的特点。I)与混凝土封闭法相比无需浇筑30 50cm厚的混凝土找平，不用长时间等待，不占直线工期，也不会出现浇筑的混凝土裂缝对坝体安全不利的情况。2)与喷射薄层结构封闭法相比无需采用薄层混凝土或砂浆对基岩面进行全面积封闭，不影响坝基抗滑稳定，也不需要进行清理，显著提高施工效率，大大节省工程投资。3)与凿槽嵌缝封闭法相比不再对岩体裂隙统一凿槽嵌缝，工作量小，施工程序简单，工效更高。4)与裸岩无封闭法相比对大坝岩体裂隙进行了有效封闭，保证了灌浆压力提升，可对大坝进行有效灌注。实践证明，采用本发明方法可满足O. 3 1. OMPa的无盖重固结灌浆压力要求，灌浆效果良好。有效解决了大坝坝基固结灌浆与大坝混凝土浇筑之间的突出矛盾，缩短了工期，经济效益显著。
图1为利用无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法涂刷后岩体表面的结构示意图。图2为< 2mm宽度的岩体裂隙利用本发明方法涂刷后的剖视结构示意图。图3为2 IOmm宽度的岩体裂隙开凿V形槽并利用本发明方法涂刷后的剖视结构示意图。图4为10 50mm宽度的岩体裂隙开凿U形槽并利用本发明方法涂刷后的剖视结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。针对构皮滩水电站高拱坝坝基岩体，采用无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法，步骤如下(I)对大坝开挖基岩面I进行初步验收，要求基岩面I的岩体性状及平整度达到预定要求。对基岩面I采用高压水或风进行冲洗，用钢刷清理除去岩体裂隙2表面夹泥、油脂、污垢等杂质。(2)正式涂刷前Ih 2h，用喷雾水淋湿基岩面I，保证其处于湿润状态。用建筑涂料软毛刷沿着岩体裂隙2涂刷水泥基渗透结晶型防水材料(水泥基渗透结晶型防水材料，应满足胶凝时间彡lh、与湿基岩面粘结强度> IMPa、抗渗强度>1. 2MPa等主要技术指标)，沿岩体裂缝涂刷至缝两侧各2 3cm，分2遍涂刷，每层涂刷厚度为
O.8mm 1. 5mm,不宜过厚。涂料应搅拌均勻，随拌随刷。在第I遍涂刷完成后，涂刷层表面开始脱水发白时即可进行喷水雾湿润养护。Ih后用手指轻压涂刷层无明显痕迹，即可进行第2遍涂刷。裂隙较宽的部位可适当增加涂刷次数和范围，但应保证涂层厚 度均匀。(3)在防水涂层全部施工完成、第2遍涂刷材料达终凝时间Ih后，对涂层外观效果进行检查。如有空鼓或裂缝，应清除原水泥基防水材料涂层后，重新涂刷2遍防水材料，涂刷按照步骤(2)操作。(4)涂层外观效果检查完成后，进行压水检查，压力一般O.1MPa0标记存在渗、冒水的岩体裂隙，并步骤(2)、(3)补充处理，直至压水检查岩体裂隙不漏水为止，表明岩体裂隙处于封闭状态。裂隙涂刷封闭完成并检查合格后，在基岩面I上进行固结灌浆钻孔、如图1所示，基岩面I上分布有多个灌浆孔4和多条裂隙封闭涂刷带3。然后可进行灌浆施工，灌浆方法、分段、压力等参数与常规灌浆方法相同。需要说明的是，上述直接涂刷的方法适合岩体裂隙< 2mm的情形(如图2)，如果上述岩体裂隙宽度较大，范围在2 10mm，则可以沿其缝隙开凿V形槽，用钢刷清理干净V形槽后，再以水泥基渗透结晶型防水材料填充即可(如图3);如果岩体裂隙宽度范围在10 50mm,则上述V形槽应替换为U形槽(如图4)，且填充完毕的V形槽、U形槽均应填实、抹平、以封闭该较大的岩体裂隙；对岩体裂隙宽度>50mm以及破碎带、断层等地质缺陷部位开挖后直接用混凝土置换封闭处理。采用本发明方法对构皮滩水电站高拱坝坝基裂隙岩体进行处理和现有几种封闭方法相比，效果差异如下I)与混凝土封闭法相比缩短了半年时间的工期，且不会出现浇筑的混凝土开裂对坝体安全不利的情况。2)与喷射薄层结构封闭法相比无需对基岩面进行全面积封闭，不影响坝基抗滑稳定，也不需要进行清理，显著提高施工效率，节省直接工程投资1500万元以上。3)与凿槽嵌缝封闭法相比不再对岩体裂隙统一凿槽嵌缝，本发明方法的工作量大约只有凿槽嵌缝封闭法的1/4，施工程序简单，工效更高。4)与裸岩无封闭法相比对坝基岩体裂隙进行了有效封闭，保证了灌浆压力提升，可对大坝基岩进行有效灌注。
权利要求
1.一种无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法，包括以下步骤 (1)待灌浆的岩体性状及平整度达到设计要求，清理除去岩体裂隙内杂质； (2)保持岩体表面湿润I 2h后，对岩体裂隙涂刷水泥基防水材料，涂刷厚度为0.8 1. 5_，沿岩体裂缝涂刷至缝两侧各2 3cm ； (3)达到水泥基防水材料的终凝时间后，进行涂层外观效果检查，并针对出现空鼓或裂缝处，清除其原水泥基防水材料涂层，然后重新湿润岩体表面并涂刷水泥基防水材料； (4)涂层外观效果检查完成后，进行压水检查，压カ为0.09 0. llMPa，标记存在渗水、冒水的岩体裂隙，并在该岩体裂隙处重复步骤(2)、(3)，直至压水检查岩体裂隙不漏水为止，表明岩体裂隙处于封闭状态。
2.根据权利要求1所述无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法，其特征在于所述水泥基防水材料的胶凝时间< lh、与湿基岩面粘结强度> IMPa、抗渗强度> 1.2MPa。
3.根据权利要求2所述无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法，其特征在于所述水泥基防水材料为水泥基渗透结晶型防水材料。
4.根据权利要求1或2或3所述无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法，其特征在于所述步骤(2)、(3)中涂刷水泥基防水材料的涂刷方法为2次涂刷，在前一次涂刷完成后，涂刷层表面开始脱水发白时进行喷水雾湿润养护，达到水泥基防水材料的终凝时间后，用手指轻压涂层无明显痕迹，即进行后一次涂刷。
全文摘要
本发明公开了一种无盖重固结灌浆中的基岩裂隙涂刷封闭法，首先待灌浆的基础岩体平整度达到设计要求，清理除去岩体裂隙内杂质；然后保持岩体表面湿润1～2h后，对岩体裂隙涂刷水泥基防水材料；达到水泥基防水材料的终凝时间后，进行涂层外观效果检查，并针对出现空鼓或裂缝处，重新涂刷水泥基防水材料；完成后，进行压水检查，标记存在渗水、冒水的岩体裂隙，并在该岩体裂隙处重复涂刷水泥基防水材料，直至压水检查岩体裂隙不漏水为止。采用本发明方法，不仅克服现有混凝土封闭、喷射薄层结构封闭、凿槽嵌缝封闭以及裸岩无封闭几种裂隙处理方式的缺陷，达到较好的固结灌浆效果，且具有施工简便、快捷、干扰小、经济、安全可靠的特点。
文档编号E02B3/16GK103046513SQ20121055895
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月20日 优先权日2012年12月20日
发明者徐年丰, 叶伟峰, 刘加龙, 邹德兵, 李洪斌, 卢增木, 郭志华, 于习军, 王汉辉 申请人:长江勘测规划设计研究有限责任公司