[發明專利]高水頭大涌水微細裂隙密集發育地質帷幕灌漿施工工藝

有效

• 申請號: 202010962068.3
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112095552B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 謝武;肖恩尚;趙明華;江志安;唐玉書;吳金偉;孫亮
• 申請（專利權）人: 中國水電基礎局有限公司
• 主分類號: E02B7/00
• 分類號: E02B7/00;E02B3/16;E02D15/04;E02D15/06;C04B28/24;C04B111/70
• 代理公司: 天津市鼎拓知識產權代理有限公司 12233
• 代理人: 李冬梅

本申請公開了一種高水頭大涌水微細裂隙密集發育地質帷幕灌漿施工工藝，包括以下步驟：S1：測試壓水呂榮值和涌水流量；S2：根據步驟S1測得的壓水呂榮值和涌水流量，選擇灌漿方案；規則如下：a.若灌前壓水呂榮值＞5Lu，采用水泥高壓灌漿方案；b.若灌前壓水呂容值≤5Lu且灌前涌水流量＜15L/min，采用普通硅溶膠漿液灌漿方案；c.若灌前壓水呂榮值≤5Lu且灌前涌水流量≥15L/min，采用硅溶膠雙液漿灌漿方案，即先灌注硅溶膠慢漿，實現對裂隙的滲透灌漿，再灌硅溶膠快漿，以封堵裂隙口，保護慢漿在裂隙內膠凝。本申請在高水頭、大涌水、微細裂隙密集發育的復雜地質條件下有很好的施工效果。

技術領域

本申請涉及一種帷幕灌漿施工工藝，具體涉及一種高水頭大涌水微細裂隙密集發育地質帷幕灌漿施工工藝。

背景技術

在帷幕灌漿技術中，通常情況下，對于較大裂隙采用水泥漿液進行灌漿，成本低，可操作時間長，施工方便。可是，對于微細裂隙(如小于0.1mm裂縫，甚至小于0.05mm裂縫)，水泥漿液難以灌入，此時通常使用硅溶膠灌漿料效果會更好。

可是，在高水頭、大涌水、微細裂隙密集發育的復雜地質條件下，如苗尾水電站壩基帷幕灌漿，現有的各種施工工藝效果均不理想。采用高壓水泥灌漿時，某些孔段灌后涌水流量依然很大，推測原因可能是微細裂縫未能有效填充；采用普通硅溶膠灌漿時，某些孔段會出現硅溶膠持續灌入卻一直難以達到灌漿結束標準，推測原因可能是硅溶膠進入微細裂隙后因高水頭大涌水的特殊地質條件而迅速被稀釋，無法膠凝。因此，需要一種在高水頭大涌水微細裂隙密集發育地質帷幕灌漿施工工藝。

發明內容

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種高水頭大涌水微細裂隙密集發育地質帷幕灌漿施工工藝。

本申請提供一種高水頭大涌水微細裂隙密集發育地質帷幕灌漿施工工藝，包括以下步驟：

S1：正式灌漿前，測試壓水呂榮值和涌水流量；

S2：根據步驟S1測得的壓水呂榮值(即透水率)和涌水流量，選擇灌漿方案；具體選擇規則如下：

a.若灌前壓水呂榮值＞5Lu，采用水泥高壓灌漿方案；

b.若灌前壓水呂容值≤5Lu且灌前涌水流量＜15L/min，采用普通硅溶膠漿液灌漿方案；

c.若灌前壓水呂榮值≤5Lu且灌前涌水流量≥15L/min，采用硅溶膠雙液漿灌漿方案，即先灌注膠凝時間在30min以上的硅溶膠慢漿，實現對裂隙的滲透灌漿，再灌注膠凝時間在15min以內的硅溶膠快漿，以封堵裂隙口，保護慢漿在裂隙內膠凝。硅溶膠慢漿和硅溶膠快漿都是硅溶膠灌漿材料，是以膠凝速度相對快慢來命名的；在本申請中，硅溶膠慢漿就是膠凝膠凝時間在30min以上的硅溶膠灌漿料，硅溶膠快漿就是膠凝膠凝時間在15min以內的硅溶膠灌漿料。

當灌前壓水呂榮值較大時，通常是有較大裂隙，適宜采用水泥高壓灌漿方案進行水泥灌漿。當呂榮值較小時，通常表示裂隙小，水泥無法灌入，需要用硅溶膠灌漿材料；若呂榮值較小的同時涌水流量也較小，采用普通硅溶膠漿液灌漿即可，即使用常規的硅溶膠灌漿料、常規的硅溶膠灌漿工藝；若呂榮值較小但灌前涌水流量較大，水泥和普通硅溶膠灌漿效果都不理想，采用硅溶膠雙液漿灌漿方案可以得到很好的灌漿效果，分析是裂隙較小但微細裂隙密集發育，水壓和流速非常大，水泥無法灌入，常規硅溶膠灌入后會被迅速稀釋無法膠凝；硅溶膠雙液漿灌漿方案先灌硅溶膠慢漿，保證灌漿料的擴散范圍，再灌硅溶膠快漿，灌硅溶膠快漿在微細裂隙口處迅速膠凝，形成強度，阻擋水流，將灌硅溶膠慢漿封堵在微細裂隙內，保護硅溶膠慢漿膠凝，從而提升灌漿效果。施工實踐表明，本申請提供的施工工藝在高水頭、大涌水、微細裂隙密集發育的復雜地質條件下有很好的施工效果，灌后壓水呂榮值和涌水流量均較低。

進一步的，硅溶膠雙液灌漿方案采用自上而下分段灌漿法，具體步驟包括以下3個階段：