方克禮

【摘 要】在某水利工程中，出現(xiàn)了微細裂隙，由于該裂隙處于較為發(fā)育的地層，這就意味著我們在填充微細裂隙的過程中并不能采用普通的水泥，若是采用磨細水泥進行填充，雖然這種水泥施工效果良好，但是其成本極高，并不能有效控制其投資。據(jù)此，我們采用了一種價格相對較低的膨潤土水泥漿進行施工，通過帷幕灌漿的方式來填充工程中的微細裂隙，根據(jù)檢查分析，該效果良好，達到了設計的要求。本文就膨潤土水泥漿在微細裂隙地層帷幕灌漿工程中的應用進行分析，以供相關技術人員參考。

【關鍵詞】膨潤土水泥漿；微細裂隙；帷幕灌漿；應用

x 隨著社會的發(fā)展以及科學技術的不斷進步，施工技術也有了明顯的發(fā)展。在土木工程中“納米”技術以成本低、適用性強、應用范圍廣等特點而被廣泛應用在各個工程建設中，尤其是在水利工程中。某中型水利工程的壩型屬于粘土心墻石渣壩型，其壩高為61.0m，最大容量為1525萬m3，該工程的建立主要是以農業(yè)灌溉為主，其設計的灌溉面積為1820hm2，以防洪保護為輔，主要是對下游居民以及農田起到防洪保護作用，保護面積為4.0km2。

然而在此水庫的壩基中，出現(xiàn)了微細裂隙，由于該位置的地層較為發(fā)育，所以如果采用普通水泥并不能對其完全的填充，根本不能夠達到設計的要求。若是采用磨細水泥進行填充，雖然這種水泥的填充效果很好，但是它的施工成本以及材料成本非常高，給控制施工投資加大了難度。據(jù)此我們通過“納米”技術，采用了價格相對較低的膨潤土水泥漿進行灌漿施工，這種材料及時將膨潤土直接摻入到普通水泥中，通過充分的攪拌，其強度及剛度都達到了設計的要求。通過分析表明，該施工效果良好，滿足了設計的要求。

1.工程地質條件

本工程地處較為復雜的地形中，構造斷裂縱橫交錯，主要由近北西向的壓性或壓扭性斷裂組成。在該工程中，地震活動相對較為頻繁，其基本濃度達到了8度以上，地震動峰值加速度為0.20g，地震動反應譜特征周期為0.45s。

壩基巖體左岸（下盤）為白云質灰?guī)r，右岸（上盤）為氏白云巖、灰質白云巖，F(xiàn)6為張扭性斷層，對兩盤巖體的破碎作用不強烈，構造破碎帶后期充填膠結較好，壩基的承載能力滿足建壩要求?；鶐r上覆第四系松散層，厚度不均勻，物理力學指標較差。

2.膨潤土水泥漿方案的選用

在該工程中，我們采用了帷幕灌漿的方式來對壩基以及左岸進行施工，為了使帷幕灌漿方法達到該工程的施工要求，使其具有可行性，施工人員決定對工程進行分階段實施，其施工措施如下：

（1）第一階段：施工人員在工程中布置了3個試驗區(qū)，總的工期為103天。在本實驗區(qū)中，其孔距為2.5m，屬于單排孔。所以我們初步決定采用分段卡塞灌漿法進行施工。但是在實際工作中，由于該地層相對比較松軟，采用高壓卡塞極容易卡住，這種方法也就不適合該工程，所以我們采用了孔口封閉法進行帷幕墻的灌漿施工。并且我們采用的水泥漿液為6級的漿液。通過試驗，我們得到了以下結論：如果我們在灌漿過程中采用的是普通的水泥漿液，雖然能夠將三個試驗區(qū)的巖體的裂隙堵住，也降低了巖體的透水性，但是涉及的防滲要求是不能超過5Lu，這一試驗并不能夠實現(xiàn)，而且工程中的微細裂隙都不能完好的填充，因此分段卡塞灌漿法滿足不了工程的施工要求。如果我們采用孔口封閉法進行施工，那么極有可能使水泥漿液的回漿失水變濃，這就在一定程度上加大了施工難度，所以我們必須要采用新的試驗，適當?shù)恼{整施工工藝的參數(shù)，保證灌漿材料的質量，從而保證其填充質量。

（2）第二階段：施工人員在工程中布置了1個試驗區(qū)，總體工期為46天，在本實驗區(qū)中，其孔距分為三種：1.5m、2.0m、2.5m，屬于單排孔。所以我們將該區(qū)域分為了兩個灌漿區(qū)域：膨潤土水泥漿灌區(qū)以及復合漿液（膨潤土水泥漿+化學漿材）灌區(qū)。我們對該區(qū)域中的各個孔洞進行編號，其范圍是GK175～GK183之間，我們對GKl75、GKl79、GKl83號孔洞分為膨潤土水泥漿灌區(qū)，采用膨潤土水泥漿進行灌漿施工；GKl80～GKl82孔分為復合漿液灌區(qū)。另外，由于該區(qū)域水泥漿液很容易出現(xiàn)回漿失水變濃的現(xiàn)象，所以我們又在GK175～GK179這五個孔進行分段卡塞灌漿法以及模袋組塞灌漿法進行施工；對GK180～GK183這四個孔采用孔口封閉法進行灌漿施工，我們得到以下結論：如果當我們根據(jù)孔距布置灌漿區(qū)域時，如果孔距小于2.0m，那么我們可以采用膨潤土水泥漿灌注法進行灌注，這樣就能夠保證巖體的透水性得到設計的要求。通過試驗，采用這種方法效果良好，具有可操控性的優(yōu)點。

由上可知，我們在本工程中決定采用膨潤土水泥漿灌漿法和孔口封閉法進行灌漿處理。

3.原材料及配合比

（1）水泥：在本工程中，我們需要采用的是P·042.5的普通硅酸鹽水泥。

（2）膨潤土：采用的是二級鈉基膨潤土。

（3）配合比。

在本工程所采用的膨潤土水泥漿也就是施工人員通過設計的比例，采用適量的膨潤土與水泥進行合理的配置，從而增強水泥漿液的可灌性。所謂膨潤土也就是一蒙脫石為主要成分的粘土，當這種土壤與水混合時，土壤的顆粒就會分散，并且會形成一種膠體，由于該土壤中的粘粒含量大于普通粘土，所以當我們在其中摻入水泥漿時，膨潤土就能夠有效的紙質水泥漿中顆粒的沉降，從而保證水泥漿液的穩(wěn)定性。

4.施工工藝

4.1鉆孔

首先需要對空位進行布置，呈單排布置，并且控制其孔距為2.0m。鉆孔采用地質鉆機、金剛石鉆頭或合金鉆頭、清水鉆進工藝。灌漿孔及檢查孔開q=L孔徑均為91mm，終孔孔徑均為75mm。

4.2鑲鑄孔口管

各孔均鑲鑄孔口管，非灌段鉆孔結束后，下入cb89的鋼管并導正，向管內注入0.5：l的純水泥漿液，直至從管壁外側返出后待凝48b。

4.3膨潤土水泥漿灌注

采用自動集中制漿站制備漿液，水泥、膨潤土等固相材料及加水量均采用稱重法稱量，稱量誤差小于5%。漿液在施工前過篩，自制備至用完時間小于4h。

灌注漿液由稀到濃逐漸變換，先灌注水固比5：1的膨潤土水泥漿液，當漿液注入量達到600L以上，或灌漿時間已達lh，而灌漿壓力和注漿率均無改變或改變不顯著時，改濃至4：1的漿液灌注。

5.質量檢查及成果分析

5.1質量檢查

該次施工共布置了36個檢查孔，檢查孔均分段做三點法壓水試驗。共完成壓水試驗521段，合格515段，合格率98.8%，滿足設計要求。

5.2成果分析

灌漿洞各次序孔的平均單位注灰量雖然有反常情況，但基本還是遵循逐序、逐排遞減的規(guī)律，說明隨著灌漿次序的增進，巖體逐漸被灌注密實。

6.結語

膨潤土水泥漿液的可灌性較好，具有良好的流動性和可控性，有利于地層內微細裂隙的漿液灌注。某水庫工程微細裂隙較為發(fā)育的灰?guī)r地區(qū)采用膨潤土水泥漿液灌注，經檢查和驗證，是可行的。取得了較好的效果，達到了預期目的。

【參考文獻】

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