高压摆喷及坝体劈裂灌浆技术在水库除险加固工程中的应用

高压摆喷及坝体劈裂灌浆技术在水库除险加固工程中的应

用

[摘要]文章结合茂名市黄沙水库除险加固工程高压摆喷灌浆及坝体劈裂灌浆实例,探讨灌浆技术的应用,供相关专业人士参考。

[关键词]除险加固;高压摆喷灌浆;坝体劈裂灌浆

[作者简介]卢文海,茂名市水利水电勘测设计院工程师,研究方向:水利工程设计、监理,广东茂名,525000

[中图分类号] TV697 [文献标识码] A [文章编号]

1007-7723(2010)04-0091-0003

一、工程概况

黄沙水库大坝全长375m、高38m,现状坝顶高程124.4m。坝两端是40°～70°的山坡。根据黄沙水库现场检测及大坝安全鉴定相关成果分析,大坝上游坡粘土斜墙顶高程仅为105.0m,远低于正常水位119.5m;坝基未作防渗处理,上游坡粘土斜墙未能有效截断坝基相对透水层,整个防渗斜墙高度和深度均不足,坝身填土的密实度不均匀,坝基渗透系数较大,透水性较强,现有大坝防渗体系不能有效保证大坝渗流及抗滑稳定安全。其下游是国家重要的石油化工基地茂名市,水库失事将造成重大灾害。2006年6月,国家防总、水利

部将黄沙水库列入全国防洪重点水库之一。为此, 采用坝体劈裂灌浆结合坝基高压喷射灌浆方案及坝肩充填灌浆进行防渗处理。

二、灌浆防渗设计方案

黄沙水库大坝灌浆防渗设计方案:坝体劈裂灌浆+坝基高压喷射灌浆(摆喷)+坝肩充填灌浆。

高压喷射灌浆构筑截渗砼幕墙,是解决水库坝基防渗问题的较好方案。经专家组充分论证,设计采用高压摆喷灌浆幕墙解决水库坝基防渗方案。本着确保大坝安全的前提下节约工程投资的原则,坝体劈裂灌浆,坝肩充填灌浆。

(一)坝体劈裂灌浆

坝体劈裂灌浆是指在坝体的填土层、冲积土层、残积土层及坝基接触面采用劈裂灌浆。劈裂灌浆的机理是沿土坝轴线小主应力面,用一定的泥浆压力人为地劈开坝体,灌注泥浆,利用浆坝互压,泥浆析水固结和坝体湿陷密实等作用,使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴等隐患得到充填、挤压密实,形成竖直边浆体防渗墙。同时,由于灌浆压力在坝体内部所产生的应力再分配,也能改善坝体的应力状态,促进变形稳定。坝体劈裂灌浆按双排孔布置,孔距3.0m,孔径110mm,排距2.0m,孔深伸入建基面以下2m,形成防渗泥墙的厚度不小于0.3m。

(二)坝肩采用充填灌浆

双排孔布置,孔距为2m。施工时,先钻灌一序孔,后在序

孔中间等分插灌二序孔。坝体灌浆防渗泥墙设计厚度0.3m。

(三)坝基处理采用高压喷射灌浆(摆喷)

平行坝轴线单排孔布置,孔距为1.2m,深入相对不透水层(q=5Lu)约2m。劈裂灌浆与高压喷射灌浆的搭接长度大约2m。坝基高压喷射灌浆幕体厚度≥15cm。高压喷射灌浆是利用能量较大的水气同轴喷射切割掺搅地层,采用三管法,喷射介质为水、水泥基质浆液和压缩空气,使喷射管做一定角度的摆动和提升运动,利用高压水形成高速喷射流束,冲击、切割、破碎地层土体,并以水泥基质浆液充填、掺混其中,形成扇形断面板墙状的凝结体,以提高坝体防渗能力的施工技术。高喷灌浆分为旋喷、摆喷和定喷三种形式。

三、高压摆喷防渗幕墙设计参数的确定

水库坝体防渗幕墙成墙形式采用单排高压摆喷交叉型。

(一)摆喷孔距的确定

孔距是影响防渗墙质量和造价的重要因素,因此选定合适的孔距非常重要。参考类似工程的实际经验,设计选定孔距为1.2m。

(二)摆喷角度的确定

根据《水工建筑物防渗工程高压喷射灌浆技术规范》,参照已成类似工程经验,设计选定摆角为25°,摆喷轴线与防渗墙轴线夹角30°。

(三)摆喷幕墙其他参数及技术指标

设计最小成墙厚度20cm;设计要求钻孔孔斜率小于1%。高压摆喷防渗幕墙的技术指标:渗透系数K≤10-5cm/s,抗压强度R28≥5MPa,允许渗透坡降J>50。

(四)摆喷施工主要技术参数

高压喷射灌浆形成防渗墙属于隐蔽工程施工,因此必须选择合适的工艺参数才能保证施工质量。按照设计要求和传统做法,拟选定施工参数如下:

四、高压摆喷主要施工要求与技术控制

高压摆喷灌浆施工工序为:布孔、钻孔、制浆、高压灌浆、静压回灌。主要施工设备有:XY-2型地质钻机、高喷台车、制浆机、高压水泵、空压机、灌浆泵。

(一)钻孔施工要求与技术控制

采用不小于中Φ110mm回转钻机泥浆护壁钻进成孔;开孔时要求开孔位置与设计孔位偏差不大于50mm,钻孔施工顺序应按二序、逐渐加密原则进行,先施工I序孔(奇数S/L),再施工II序孔(偶数孔),然后施工加密孔;钻孔施工时采取孔口埋设2m左右孔口护壁管等预防孔斜措施,并进行孔斜测量,保证孔斜不超过1%;钻孔的有效深度应超过设计孔深0.3m;钻进中选取部分I序孔作为先导孔,采取芯样、划分层位,其深度超过设计孔深0.3m。钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况。钻进暂停或终孔待喷时,裸孔

应加以保护。

(二)制浆过程要求与技术控制

1.浆液材料。高压喷射灌浆应采用合格的325普通硅酸盐水泥;高喷灌浆过程中,根据需要可以在水泥浆液中掺入掺和料和其他外加剂,但掺和料和外加剂的种类及掺入量应通过试验来确定。

2.制浆。制浆材料称量采用重量法,要求误差不大于5%,浆液水灰比控制在0.8∶1,浆液密度不小于1.5g/cm3。

3.浆液质量控制。在高压喷射注浆过程中,应不断地检测进浆和回浆浆液的密度,发现浆液密度出现异常情况须立即查明原因,并按照灌浆过程特殊情况的处理办法进行处理。

(三)灌浆施工要求与技术控制

根据高喷试验开挖和钻孔取芯、注水试验后对试验技术参数进行修正,确定最优技术参数,再进行高喷灌浆幕墙施工。

施工过程应严格执行相关规范,钻孔经验收合格后,方

可进行高喷灌浆。灌浆前应做好充分的准备工作,三重管下入孔底的深度与实际钻孔深度的差值应不大于0.1m;如达不到设计深度,必须重新扫孔至设计深度,并按规定速度提升和摆动喷射装置。在高喷灌浆过程中,出现压力突降或突升、孔口回浆浓度或回浆量异常情况时,应查明原因及时处理;孔内出现严重漏浆时,应根据地层情况分别采取以下措施进行处理:

降低喷射管提升速度或停止提升;降低压力、流量,进行原地灌浆;在浆液中掺加适当的速凝剂;加大浆液浓度灌注水泥砂浆、水泥粘土浆等。若发生串浆,应填堵被串孔,待灌浆孔高喷灌浆结束后,应尽快进行被串孔扫孔、灌浆或继续钻进。处理事故或换管重新喷射时,将喷射装置下放至原位置以下0.3m重复喷射,确保搭接长度不小于0.3m。高压喷射注浆完毕后,应及时进行回灌,避免高喷灌浆后由于地层中的浆液的析水、收缩而使帷幕上部墙体产生空缺现象,影响墙体的质量。回灌浆液可采用喷射邻孔的回浆,或采用水灰比0.5:1的浓水泥浆进行回填。

五、坝体劈裂灌浆、充填灌浆主要施工要求与技术控制

依据《土坝坝体灌浆技术规范》SD266-88规定,坝体劈裂灌浆、充填灌浆工艺流程是:定孔位-验收合格-钻孔-验收合格-埋管-验收合格-制浆-验收合格-灌浆-验收合格-封孔。

(一)定孔

按设计图纸提供的灌浆轴线,首先要求甲方对钻孔轴线进行放线、定孔位,孔口高程S6水平仪进行测量,施工前应对桩号、孔号、孔位进行校验,偏差严格控制在5cm范围。

(二)造孔

校对钻孔编号、位置,然后将钻孔对准孔号位置,孔位偏差不得超过5cm,用水平尺校正钻机的平稳性及垂直度,保持

钻机垂直偏差度小于1度,钻机孔斜不得大于孔深2%,开始造孔,造孔方式采用回转成孔或泥浆护壁湿钻法,孔径为110mm,钻至设计孔深后埋下直径1寸工作管,供灌浆使用。

(三)制浆

1.为满足灌浆的质量要求,必须对土料进行选择,将符合规范要求的粘土按不同的水土比(重量比)把水和粘土送进泥浆搅拌机进行搅拌,搅拌均匀后经过筛(筛孔5mm×5mm)流入一级浆池(沉淀),后流入二级浆池(净浆池)。经拌和桶调剂成所需的浆液容重供灌浆使用,并经常对净浆池的浆液进行物理性能的测试(甲方负责现场测试)。

2.为提高泥浆的流动性、稳定性,加速浆液凝固或提高后期强度等目的,可以掺入适量的外加剂水土比,一般情况经验取值:充填灌浆按1.4∶1～1.2∶1的浆液施灌,劈裂灌浆按

1.2∶1～0.8∶1的浆液施灌。

(四)灌浆

1.灌浆方法

灌浆采用孔底注浆全孔灌注方法进行,灌注纯粘土浆。注浆管下至距孔底≥0.5m处。劈裂灌浆先灌河槽段,后灌河岸段,先灌Ⅰ序孔,后灌Ⅱ序孔;充填灌浆应先灌上游排孔,再灌下游排孔。

2.灌浆孔口压力

坝体劈裂、充填灌浆据不同孔深相应控制不同的孔口

压力,灌浆控制压力按如下原则确定:

(1)劈裂灌浆压力控制在0.2～0.4MPa以内;充填灌浆压力应小于4.9×104Pa。

(2)灌浆压力是劈裂、充填灌浆施工中的重要控制指标。它一方面关系到坝体在施工过程中的安全,另一方面是对浆

液能否在坝体中劈开一道纵向裂缝,形成完整的防渗帷幕起

着至关重要的作用,并派出专人对现场的压力表观测记录,压力值不得超过最大允许灌浆压力。

3.灌浆综合控制

灌浆是施工的中心环节。全过程实施灌浆综合控制,包括每次灌量控制;灌浆压力控制;坝肩横向位移控制;裂缝展开度及四弹比控制等。这些控制是相联系进行的,每次灌量以每次每米超过0.4MPa原则,坝面裂缝要求控制在3cm内弹比不小于50%;充填式灌浆应尽量避免坝面出现裂缝。

4.终灌标准

(1)每孔灌浆次数不少于5次。

(2)孔口压力连续三次达到设计要求,并能稳定在20分钟以上。

(3)当浆液升至孔口,经连续复灌3次不再吃浆。

只要满足上述(1)、(2)、(3)三点的其中一点要求,即可结束某孔灌浆。

(五)封孔及坝面处理

每孔灌浆完毕后将灌浆管拔出,往孔内注满容重大于1.5t/m3的稠浆,待孔内浆液下沉后,再灌满稠浆直至孔内浆液饱满,然后用粘土封填夯实。最后坝面填土夯实,使坝顶平整并达到原坝顶高程。

(六)其他观测

冒浆串浆、渗漏量、测压管水位、背水坡湿润区等,在灌浆前和灌浆期间定期观测记录,并进行分析判断对比灌浆效果。

六、结语

实践证明,黄沙水库大坝除险加固工程设计采用灌浆防渗设计方案:坝体劈裂灌浆+坝基高压喷射灌浆(摆喷)+坝肩充填灌浆对坝体进行除险防渗是正确的,取得了理想的效果,为类似除险加固工程方案选择提供了成功的经验。

劈裂注浆

一、劈裂灌浆的加固原理和特点 堤体劈裂灌浆的理论基础是水力劈裂原理，即向土体内的孔内压水或灌浆时，作用在孔壁上的径向压力引起孔的扩张，使孔壁土体受劈裂挤应力，而当这些应力超过土体的抗拉强度时，就会在土体内产生一些裂缝，这种裂缝的产生过程称之为水力劈裂。 水利上的堤坝是人工堆筑成的长条形土料建筑物，为梯形断面，由于受多种自然因素的影响，常出现一些不稳定现象。如果向不稳定的堤段造孔并向堤体孔内压注浆液，加上浆液自重因素，使堤体沿轴线方向形成一道或数道粘土帷幕，则可达到消险固堤的作用。这种施工过程我们称之为劈裂灌浆。 劈裂式灌浆技术在土坝坝体除险加固中具有投资小、见效快、设备和技术简单、操作方便等优点，已经被广泛地运用。但在具体操作中应注意施工工艺，保证灌浆的质量，才能达到预期的效果。 二、工程简介 秋风岭水库位于广东省潮阳市西南部的两英镇境内，距市区36公里，距324国道约7.5公里，属练江支流的秋风水系。坝址以上集雨面积105.1平方公里，总库容6903万m3。

水库兼顾防洪、灌溉、供水、发电等效益，是潮阳市库容最大的一宗水库。 秋风岭水库主坝总长为1650米，为广东省最长的大坝之一，坝体平均高度约20米。坝体建于20世纪50年代末期，主要依靠人工挑土筑坝，因此施工质量存在一定的问题，且经过多年的水压作用，坝体部分已出现险情，渗水现象较严重，对坝体的加固已刻不容缓。 坝体的劈裂灌浆工程量约为11127.2m，采用单排布孔，孔距4.0m，劈裂灌浆孔施工轴线为平行于坝顶轴线，位于大坝改建后坝顶轴线下游0.5m。劈裂灌浆形成的墙体与高喷防渗墙相连接。 水库主要挡水建筑物为均质土坝，坝顶高程48.0m，坝顶宽度7.0m，坝顶长1650m，根据地层地质资料，从上而下为： 第一，人工回填土，为花岗岩风化土，局部为岩脉风化粘性土及粉质粘土。主坝上部10m段渗透性较强，中下部土质较密实，渗透性较弱。 第二，花岗岩全风化土，透水性较弱。

压力注浆施工方案.doc

地基加固 施工方案 编制： 审核： 批准： 2013年10月30日

一、编制说明： 注浆加固法是工程地基加固最常用的方法之一，该方法利用气压或液压配以填充渗透和挤密等方式，把能凝固的浆液均匀地注入岩土层中，驱走岩石裂隙中或泥土颗粒间的水分和气体，并以其自身填充，待硬化后即可将岩土胶结成一个整体，可以改善持力层受力状态和荷载传递性能，从而使地基得到加固，防止或减少渗透或不均匀沉降。相关示意图详附录一。 本施工方案的主要编制依据 1、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）； 2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）； 3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）； 4、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2010年版）； 5、《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116-2009）； 6、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）； 二、工程特点： 1、注浆加固根据地质条件及特征，本着确保质量、经济合理的原则，回填至设计标高后，采用水泥浆等浆体静压渗透注浆法，注浆管给予压力作用，使水泥等浆体克服各种阻力，进而渗入土体的孔隙和裂隙中，浆液通过渗透、挤密、填充等方式使得孔隙及松散的土粒胶结，形成相互穿插的脉状结石体。 2、压力注浆方案主要有： ①渗入型注浆：该方法适用于存在孔隙或裂缝的地基土层，即将 浆液渗入软土的孔隙或裂缝之中，使其与软土固结为一整体，而地基 土层结构也基本不受扰动和破坏。

入较浓的浆液，迫使注浆点附近土体压密而形成浆泡。随着浆泡的增 大，灌浆压力也增大，从而产生较大的上抬力。 ③劈裂灌浆：在处理软弱地基时，通过较高的灌浆压力作用，浆 液将克服地基中的初始应力并且抵抗土体抗拉强度，使得土体发生劈 裂，其方向是沿着垂直于主应力的平面或在土体强度最弱的平面，因 此渗入型注浆法不能灌入的土体部分可顺利实施灌注，从而增大浆液 扩散范围。 ④电动化学灌浆：其方法是在地基中插入金属电极并通以直流电， 借助电渗作用将浆液注入土体中，或将浆液注入电渗区，通过电渗使 浆液均匀扩散以提高灌浆效果。 3、压力注浆方案的选择 进行注浆施工首先要解决的问题是注浆方案的选择，首先选择注浆方法和注浆材料。同时还应考虑工程本身性质、工程地质条件等各 方面囚素。依据工程实践经验，注浆方案选择一般应遵循以下原则： ①一般来说，应采用水泥浆或水泥粉煤灰浆液来对伏软弱地基进 行加固。 ②如有硬壳存在软弱土层的上部，要将此软弱土层作为封压层； 当无这种硬壳或没发育时，可在地表做一厚约为0.5 m 的粘土垫层作 为封压层，或在地基碾实后形成封压层。 ③如软弱土层上部有较多的砂砾层，应自上而下分段式的注浆， 如软弱土层上部砂砾层较少或没有时，应自下而上分段式的注浆。 本工程选择上述第③种由下至上注浆方式进行。

土坝坝体劈裂灌浆泥墙与坝基帷幕灌浆帷幕的有效搭接方

土坝坝体劈裂灌浆泥墙与坝基帷幕灌浆帷幕的有效搭接方法 黄春华 （广东省水利水电科学研究院，广州，510610） 摘要：土坝坝体填土与坝基接触带和坝基强风化带是土坝防渗的重点和难点。在我省中小型水库除险加 固设计施工中，土坝防渗一般是采用坝体劈裂灌浆和坝基帷幕灌浆的办法形成封闭的防渗体进行防渗。大 坝上部劈裂灌浆形成的防渗泥墙与下部坝基帷幕灌浆形成的帷幕在坝体填土与坝基接触带处搭接，如何实 施搭接是能否形成封闭防渗体的关键。本文提出通过调整施工工序和利用坝体劈裂灌浆为静压注浆、可间 歇反复灌浆的特点，使土坝坝体劈裂泥墙与坝基帷幕灌浆形成的防渗帷幕有效地搭接起来，形成完整的坝 体坝基防渗帷幕墙。 关键词：坝体劈裂灌浆坝基帷幕灌浆搭接 1 问题的提出 目前，我省在中小型水库除险加固设计施工中，对大坝的除险加固除了放缓、培厚坝坡，使大坝满足整体抗滑稳定要求外，也对大坝坝体坝基进行防渗处理，降低大坝背水坡的渗流压力水头和减少大坝渗流量，以满足大坝抗渗稳定和提高大坝抗滑稳定度的要求。对于存在透水性较强的岩石坝基和填土质量差、透水性强的坝体的防渗措施一般是采用坝基帷幕灌浆和坝体劈裂灌浆，它具有防渗效果好、就地取材、施工机械轻便、造价低的特点，因而在我省得到广泛应用。但要获得理想的防渗效果，务必使坝基帷幕灌浆形成的防渗帷幕与坝体劈裂灌浆形成的灌浆泥墙形成完整的防渗帷幕体，才能彻底处理好原坝体坝基存在的渗流隐患。 2 土坝防渗的重点和难点 土坝坝体填土与坝基接触带及坝基的强风化层是土坝防渗的重点和难点。我省病险土石坝大部分为大跃进时期或文革期间兴建的，设计水平低，无机械施工或施工机械化程度低，筑坝时清基不彻底，填土十分松散，接触带透水性极强，水库蓄水运用后由于承受较大渗透水压力，形成集中渗流通道。坝基未进行帷幕灌浆处理或由于当时帷幕灌浆施工水平落后，强风化层透水性强，透水率为10～100Lu，甚至大于100Lu，为坝基的强透水带。又由于坝基强风化层帷幕灌浆时上层缺很好的止浆顶板，帷幕灌浆时难于施加灌浆压力，浆液在裂隙里扩散半径较小，较难形成完整连续的灌浆帷幕，因此，强风化带帷幕灌浆也是坝基帷幕灌浆的难点。 3 有效的搭接方法 为了使坝体灌浆泥墙和坝基灌浆帷幕能形成封闭的整体防渗帷幕，要充分利用劈裂灌浆的施工工艺，在完成了坝基的帷幕灌浆后进行坝体劈裂灌浆施工，即先下部后上部的施工顺序，并采取相应的施工工艺，才能达到理想的整体搭接效果。 岩石坝基要进行帷幕灌浆时，采用一次造孔达到设计深度（由防渗标准确定），自下至上分段完成坝基帷幕灌浆。安装劈裂注浆管底进入坝基强风化层或前期帷幕灌浆质量较差的部位，进行孔底注浆，灌浆2～3次后，起拔注浆管至管底停留在坝基接触带，灌浆2～3次，起拔注浆管3～6m，在坝体填土层下部注浆，直至劈裂冒浆，满足坝体劈裂灌浆终孔要求后终孔。施灌工艺详见图 3.1。搭接成墙过程详见图3.2。 346

裂缝灌浆施工技术方案

裂缝灌浆施工技术 裂缝灌浆施工技术措施 1、灌缝胶施工技术措施： （1）清理现场，满足施工场地。 （2）按实际施工要求搭设工作平台。 （3）对要灌浆部分定位，作好标记。 （4）裂缝调查 全面查清裂缝的性质以及裂缝的长度、宽度、深度、走向、贯穿及漏水情况，以便确定处理方案。裂缝宽度可用读数显微镜测量，裂缝的深度和走向可用超声／压水或钻孔取样等方法检查。 （5）裂缝处理 对较小的混凝土构件的裂缝，用钢丝刷等工具清除混凝土表面的灰尘／浮渣及松散层等污物，刷去浮灰，用酒精或丙酮将沿缝两侧2-3cm范围擦拭干净。对较大的混凝土构件中较深的裂缝，为有效封缝，可沿裂缝切割“V”型槽或凿“V”型槽。对体 积较大的混凝土构件或较深的裂缝，可沿裂缝采取钻孔灌浆，以使浆液进入裂缝有更广的通路。 （6）粘贴注胶底座（灌浆嘴）

在裂缝的交错处、裂缝较宽处及裂缝端部必须设置灌浆嘴，灌浆嘴的间距根据裂缝大小、走向及结构形式而定，一般缝宽0.3以内时灌浆嘴间距为15-30cm，在一条裂缝上必须设置有进浆、排气或出浆口。灌浆嘴可先用封口胶粘贴在预定位置，也中在封缝时一同粘贴。应特别注意防止堵塞灌浆嘴。 （7）封缝 封缝质量的好坏直接影响灌浆效果与质量，应特别予以重视。裂缝的封闭使用封口胶，按提荐配胶比例称取并调封口胶，用油灰刀沿裂缝往复涂刮扣均匀涂抹层厚约1-2mm、宽2-3cm的胶泥，注意防止小气泡及密封不严。 （8）封缝检验 一般情况下，封缝后1-2天即可进行试漏检验，以检查裂缝的密封效果及贯通情况。若用压缩气进行试漏试验，可沿裂缝涂刷一层肥皂水，从灌浆嘴吹入压缩空气（压力与灌浆压力相同），漏气处可再行封闭；若用压力水进行试漏试验，检验完毕后应用压缩空气吹净积水，并留有足够的时间让裂缝干燥。对重要构件或走向复杂的裂缝，建议进行试漏检验，以确保注胶效果。 （9）配制灌浆胶液 配制胶液前应将A、B两组分充分摇匀，根据估计的灌胶量按推荐配胶比准确称量两组分并混合均匀。从胶混合开始，注胶操作应在胶液适用期内成(25℃时约为90分钟)。（10）灌浆 注胶操作应使用专用注胶器具。注胶前，应用压缩空气将孔缝吹净，达到无水干燥状态。根据裂缝区域大小，可采用单孔灌浆或分区群孔灌浆。在一条裂缝上的灌浆可由浅

劈裂灌浆

（一）坝体劈裂灌浆设计方案 劈裂灌浆是利用坝体小主应力的分布规律进行布孔，利用水力劈裂原理，施加一定的灌浆压力，有计划有控制地劈裂坝体，灌注适宜的泥浆，通过浆坝互压和坝体的湿陷固结等作用，使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴等隐患得到充填挤压密实，形成竖直连续的浆体防渗帷幕，改善坝体内部的应力状态，增强坝体的渗透稳定和变形稳定性。 1、工程范围 防渗范围及深度:坝体清基线以上人工填土部分，桩号0+000～0+594.00m范围，顶部高程与正常蓄水位相同为58.6m，底部深入砼防渗墙和高喷墙顶以下2.0m。 2、工程设计要求 (1) 布孔:单排布孔，孔距为3.0m，分三序施工。 (2) 灌浆工艺参数: 浆液材料:含水泥6%的水泥粘土浆，浆液比重不小于1.3； 钻孔斜率：≤1.5%； 孔径: 5～8cm； 孔口压力：≤0.3MPa （二）劈裂灌浆施工工艺及方法 1、施工工艺流程 本次劈裂灌浆施工工艺采用“单排布孔，分序钻灌，段底注浆，全孔灌注，综合控制，少灌多复”的原则。施工主要过程包括钻孔、制浆、灌浆和封孔工序，工艺流程见下图。

劈裂灌浆施工工艺流程图 2、施工方法及技术要求 （1）布孔 由工程技术人员及测量人员对本标段控制桩的高程进行复核，并按设计图的要求进行布孔，施工放样采用水准仪导线测量，孔位偏差≤2cm，孔号、孔位做好标记。施工放样报验单上报监理工程师批准。（2）钻孔及下注浆管 按测量放样所定的孔位分序施工，采用回转钻机成孔，孔径φ60mm，然后下入φ42mm的注浆管，注浆管底部距孔底不大于0.5m。终孔前由监理鉴定并签字确认。钻孔施工中保证孔位偏差不大于±2cm，钻孔偏斜不大于孔深的1.5%，钻孔过程中详细记录造孔过程。（3）孔口及孔内阻浆设置 下入灌浆管后，采用孔口和孔内双阻浆措施。孔内深阻浆采用管壁缠物，所缠部位设在第一灌浆段上部（即孔底以上2～6m处），所缠物与孔径相一致后，将注浆管下入孔内预定位置。最后在孔口以下

劈裂灌浆施工方法

劈裂灌浆的加固原理及其施工方法 原作者:佚名添加时间:2007-10-11 原文发表:2007-09-25 人气:290 来源：不详 一、劈裂灌浆的加固原理和特点 堤体劈裂灌浆的理论基础是水力劈裂原理，即向土体内的孔内压水或灌浆时，作用在孔壁上的径向压 力引起孔的扩张，使孔壁土体受劈裂挤应力，而当这些应力超过土体的抗拉强度时，就会在土体内产 生一些裂缝，这种裂缝的产生过程称之为水力劈裂。 水利上的堤坝是人工堆筑成的长条形土料建筑物，为梯形断面，由于受多种自然因素的影响，常出现 一些不稳定现象。如果向不稳定的堤段造孔并向堤体孔内压注浆液，加上浆液自重因素，使堤体沿轴 线方向形成一道或数道粘土帷幕，则可达到消险固堤的作用。这种施工过程我们称之为劈裂灌浆。 劈裂式灌浆技术在土坝坝体除险加固中具有投资小、见效快、设备和技术简单、操作方便等优点，已 经被广泛地运用。但在具体操作中应注意施工工艺，保证灌浆的质量，才能达到预期的效果。 二、工程简介 秋风岭水库位于广东省潮阳市西南部的两英镇境内，距市区36公里，距324国道约7.5公里，属练江支流的秋风水系。坝址以上集雨面积105.1平方公里，总库容6903万m3.水库兼顾防洪、灌溉、供水、发电等效益，是潮阳市库容最大的一宗水库。 秋风岭水库主坝总长为1650米，为广东省最长的大坝之一，坝体平均高度约20米。坝体建于20世纪50年代末期，主要依靠人工挑土筑坝，因此施工质量存在一定的问题，且经过多年的水压作用，坝体部分已出现险情，渗水现象较严重，对坝体的加固已刻不容缓。 坝体的劈裂灌浆工程量约为11127.2m，采用单排布孔，孔距4.0m，劈裂灌浆孔施工轴线为平行于坝顶轴线，位于大坝改建后坝顶轴线下游0.5m.劈裂灌浆形成的墙体与高喷防渗墙相连接。 水库主要挡水建筑物为均质土坝，坝顶高程48.0m，坝顶宽度7.0m，坝顶长1650m，根据地层地质资料，从上而下为：

浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理

浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理 用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性，是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法，多年来该技术在中小型水库上坝防渗加固中得到广泛应用。本文针对土坝劈裂灌浆加固机理进行分析研究，并分析施工过程中注意事项。 标签：坝体加固劈裂灌浆数值模拟分析 0 引言 在世界大多数国家中，土石坝建设在坝工方面一直居于首位。世界土石坝得到迅速发展的同时，也发生过较多的事故，为这种发展付出了代价。可以说每一次土石坝技术的重大进步，都和事故的教训有关。对于出现老化及异常情况的土石坝，为了防止其产生渗透破坏直至产生溃坝等工程事故，必须根据情况对其进行修补加固。土石坝建成后，经过多年运行，坝体产生老化是普遍存在的问题。当坝的力学稳定性或水力学稳定性受到损害时就要发生事故。据国内外学者统计，由渗透破坏造成事故的，约占全部事故的30%-40%。所以，土石坝的防渗加固，在世界范围的水库险坝的处理中占有很重要的位置。近年来，为了水库的防洪安全，我国政府利用国债资金，在全国范围内开展大规模的病险水库处理。本文就劈裂灌浆技术在水库土坝中的防渗加固机理分析，然后提出运用流固耦合分析方法进行模拟的思路。 1 劈裂灌浆方法研究 堤坝劈裂灌浆技术是在总结了传统的堤坝灌浆技术的经验教训，分析了堤坝裂缝的成因以及泥浆劈裂堤坝规律的基础上提出来的。美国在1970年即采用灌浆的方法处理了希尔克里格坝，该坝建成后在心墙与山坡接头处出现漏水；英国60年代初期建成的巴尔德赫德坝，发现心墙裂缝后，60年代末期也采用灌浆的办法进行处理；还有西班牙的阿尔庞上坝、墨西哥的勒克萨坝都采用过灌浆的方法进行处理，当时由于人们的种种担心，致使这门技术未能得到发展。 我国解放初期在黄河大堤首次用钢钎探测隐患，然后进行灌浆，取得了较好的效果。而后在一些中小型水库上坝上进行充填式灌浆。到了70年代该技术开始用于处理一些大中型水库的坝体隐患。到了70年代后期，人们总结了充填灌浆的经验教训，分析了坝体裂缝成因和灌注泥浆劈裂坝体的规律，提出了土坝坝体劈裂灌浆理论。劈裂灌浆与充填式灌浆有本质的区别。坝体劈裂灌浆是从产生坝体隐患的原因入手，利用坝体小主应力的分布规律进行布孔，利用水力劈裂原理，施加一定的灌浆压力，有计划有控制地劈裂坝体，灌注适宜的泥浆，通过浆坝互压和坝体的湿陷固结等作用，使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴、水平疏松层等隐患得到充填挤压密实，形成竖直连续的浆体防渗帷幕。改善坝体内部的应力状态，改善坝体的渗透稳定性和变形稳定性。随着劈裂灌浆加固技术的推广应用，其理论研究也得到不断的发展。通过原型观测、室内试验、理论分析和工程总结对浆液劈裂坝体的规律、泥浆固结和坝体压密、浆坝互压以及坝体内部孔隙水压

裂缝高压注浆施工方案

青岛华润中心悦府一期3#、4#、5#楼及地下车库工程裂缝高压注浆堵漏施工方案 编制单位：华润建筑有限公司 编制时间：2012.12

青岛华润中心悦府一期3#、4#、5#楼及地下车库工程裂缝高压注浆堵漏施工方案 目录 一、工程概况 (1) 二、方案选择 (1) 三、注浆材料选用及性能 (1) 3.1、S AKING—E—107单液高强度疏水性发泡剂 (1) 3.2、S AKING—E—108单液高弹性亲水性发泡剂 (2) 四、施工总体目标 (3) 4.1、施工进度计划要求 (3) 4.2、工程质量目标 (3) 4.3、安全与消防目标 (3) 4.4、文明施工与场容场貌管理目标 (3) 五、施工主要技术措施 (3) 5.1、高压注浆施工工艺技术简介 (3) 5.2、工艺特点 (4) 5.3、高压注浆施工流程 (4) 5.4、高压注浆施工要点 (4) 六、质量保证措施 (4) 七、安全措施 (5) 八、文明施工及场容场貌管理 (5)

一、工程概况 青岛华润中心悦府一期3#、4#、5#楼及地下车库工程位于青岛市市南区山东路6号甲、6号乙，总建筑面积77278.52㎡，其中地上建筑面积35857.01㎡，地下建筑面积41421.51㎡；建筑功能为高端精装住宅。 本工程±0.000标高为绝对高程28.00m，其中3#楼高层住宅29层，总高度93.7m，4#、5#楼高层住宅30层，总高度93.7m。三幢塔楼高层共享一个大底盘，地下车库7层，其中地下7层至地下5层为人防工程。 塔楼基础形式为筏板基础，地下车库基础形式为柱下独立基础加混凝土底板基础；地下车库结构形式为框架结构，四周挡土墙；塔楼主体结构形式为框支剪力墙结构。 在自检过程中，地下室外侧挡土墙、地下室底板存在裂缝且有渗漏现象。 二、方案选择 根据裂缝渗漏点的特征，采取高压注浆施工工艺对裂缝渗漏部位进行封堵。 三、注浆材料选用及性能 根据工程现场实际情况及产品特性、使用范围，高压注浆料选用商勤实业有限公司生产的Saking—E—107单液高强度疏水性发泡剂和Saking—E—108单液高弹性亲水性发泡剂。 3.1、Saking—E—107单液高强度疏水性发泡剂 单液型聚氨酯防漏材，与水接触后产生排水性；两者作用后迅速膨胀，使其达到止水目的。可与任何水反应，可根据施工需要添加低量催化剂调整发泡速度。 ○1产品特性 （1）可以与任何水（如海水）混合。 （2）与水接触会立刻起化学反应而膨胀。 （3）高膨胀率。 （4）封基材粘着力强。 （5）韧性佳。 （6）抗化学性佳。 （7）与饮用水接触之区域亦可使用，具有环保效能。 ○2使用范围 （1）封填砼构件上潮湿的裂缝；

劈裂灌浆

【摘要】文章主要介绍了劈裂灌浆的加固原理及其在秋风岭水库主坝加固工程中的施工过程和质量控制。 【关键词】劈裂灌浆；加固原理；方法 一、劈裂灌浆的加固原理和特点 堤体劈裂灌浆的理论基础是水力劈裂原理，即向土体内的孔内压水或灌浆时，作用在孔壁上的径向压力引起孔的扩张，使孔壁土体受劈裂挤应力，而当这些应力超过土体的抗拉强度时，就会在土体内产生一些裂缝，这种裂缝的产生过程称之为水力劈裂。 水利上的堤坝是人工堆筑成的长条形土料建筑物，为梯形断面，由于受多种自然因素的影响，常出现一些不稳定现象。如果向不稳定的堤段造孔并向堤体孔内压注浆液，加上浆液自重因素，使堤体沿轴线方向形成一道或数道粘土帷幕，则可达到消险固堤的作用。这种施工过程我们称之为劈裂灌浆。 劈裂式灌浆技术在土坝坝体除险加固中具有投资小、见效快、设备和技术简单、操作方便等优点，已经被广泛地运用。但在具体操作中应注意施工工艺，保证灌浆的质量，才能达到预期的效果。 二、工程简介 秋风岭水库位于广东省潮阳市西南部的两英镇境内，距市区36公里，距32 4国道约7.5公里，属练江支流的秋风水系。坝址以上集雨面积105.1平方公里，总库容6903万m3。水库兼顾防洪、灌溉、供水、发电等效益，是潮阳市库容最大的一宗水库。 秋风岭水库主坝总长为1650米，为广东省最长的大坝之一，坝体平均高度约20米。坝体建于20世纪50年代末期，主要依靠人工挑土筑坝，因此施工质

量存在一定的问题，且经过多年的水压作用，坝体部分已出现险情，渗水现象较严重，对坝体的加固已刻不容缓。 坝体的劈裂灌浆工程量约为11127.2m，采用单排布孔，孔距4.0m，劈裂灌浆孔施工轴线为平行于坝顶轴线，位于大坝改建后坝顶轴线下游0.5m。劈裂灌浆形成的墙体与高喷防渗墙相连接。 水库主要挡水建筑物为均质土坝，坝顶高程48.0m，坝顶宽度7.0m，坝顶长1650m，根据地层地质资料，从上而下为： 第一，人工回填土，为花岗岩风化土，局部为岩脉风化粘性土及粉质粘土。主坝上部10m段渗透性较强，中下部土质较密实，渗透性较弱。 第二，花岗岩全风化土，透水性较弱。 第三，强风化花岗岩，透水性中等，局部破碎带透水性强。 三、施工方法 （一）劈裂灌浆孔施工平面布置 施工孔平面布置如下图所示：（空白孔为Ⅰ序孔，阴影孔为Ⅱ序孔） 图1灌浆孔平面布置图 （二）劈裂灌浆的主要施工设备 表1 主要施工设备的名称、规格型号、数量

劈裂注浆施工方案

上海世博地基加固劈裂注浆工程 施 工 组 织 设 计 上海公司 二O一二年五月三十日

目录 一、工程概况 (2) 二、地质情况 (2) 三、设计要求及工作量 (3) 四、技术要求及施工工艺 (4) 五、组织管理网络 (6) 六、设备材料 (6) 七、质量保证措施 (7) 八、安全文明施工 (8) 九、施工进度计划 (9) 十、提交资料 (9)

一、工程概况 上海世博地基加固工程,为保证房屋基础的承载力满足正常使用要求,拟采用注浆方法对基础地基进行加固处理,注浆采用劈裂注浆法加固处理, 具体孔位见注浆孔平面布置图 本工程场地较平坦，结构工程±0.00相对于绝对标高+4.60m，现施工场地平整后平均绝对标高为+4.40m，新建基础标高。 工程相关参建单位 建设单位： 设计单位： 监理单位： 总承包单位： 专业分包单位： 本次地基加固采用劈裂注浆工艺。为进一步细化与完善各项施工组织计划，为确保工程质量，保障施工安全，保证施工进度，实现“安全、优质、文明、高效”的施工目标，针对相关施工工序总体部署、流程、各分项工程施工技术、施工工艺及质量控制要点、对周边环境的保护措施、基坑工程施工应急预案以及信息化施工管理等，特编制本施工组织设计，用于指导施工。本次施工组织设计需通过建设单位审议认可后方可投入实施。 二、地质情况 拟建工程位于上海市浦东新区，拟建场地地势较平坦。根据勘察报告，本场地较平坦，自然地面绝对标高一般在+4.270~+4.720，设计统一取自然地面平均标高+4.400。结构±0.000=+4.600，故场地自然地面相对标高-2.000。 土层特性及物理力学性质参数表如下表所示 土层特性及物理力学性质

裂缝灌浆施工方案

裂缝灌浆施工方案 一、工程概况： 该工程为预制混凝土结构，由于诸多原因梁板出现部分裂缝。（可详写） 二、处理方案： 压力灌浆技术是混凝土裂缝灌浆领域包括材料、机具、施工的一项综合补强技术。该技术研制了可对混凝土微细裂缝进行自动压力灌浆的新型机具和适应各种形态裂缝修复的灌浆树脂、配套材料，提供了混凝土缺损维修的聚合物砂浆和界面处理技术，并对裂缝成因和微细裂缝注入理论进行了分析，通过深固加固技术大量工程实践，总结制定了一套自动压力灌浆操作细则和质量保证体系，为建筑物的维修补强改造提供了有价值的技术途径和实施手段! 灌浆施工工艺流程总体如下： 裂缝表面处理—封缝—埋设灌浆嘴—准备灌浆泵—试压—配制灌浆材料—灌浆—检验及表面处理。 1、清理裂缝: (1)较宽裂缝，沿裂缝深度凿除裂缝表层混凝土，以露出新鲜混凝土为宜，对其它所有要处理的裂缝，沿缝凿成2～4mm，宽4～6mm的V型槽，并凿毛裂缝内混凝土表面。 (2)对外露钢筋进行除锈处理，对锈断的原钢筋进行焊接替换。 (3)剔除缝口表面的松散杂物，用气压为0.2MPa以上的压缩空气清除槽内浮尘。 (4)向较宽裂缝(宽度)1.5cm)内灌满小石子，要求密实。 (5)沿缝长范围内用丙酮进行洗刷，擦清表面。 2、埋设灌浆嘴: 清缝处理后，用胶泥骑缝埋设、粘贴灌浆嘴，灌浆嘴的间距沿缝长依缝的宽窄以35～40cm为宜，原则上宽缝可稀、窄缝可密，但每一条裂缝至少须各有一个进浆孔和排气孔。 3、封缝: 对压浆区域的裂缝，无论缝宽大小，原则上都应同时封闭，以防裂缝相互贯通而跑气跑胶。沿缝长先涂一层基液，待胶泥初凝后，再抹上一层胶泥，并除气泡抹平，待胶泥初凝后，表面用基液涂刷二层。 4、密封检查(气检): 封缝材料固化后，沿缝涂刷一层肥皂水，并从灌浆嘴中通入气压为0.2MPa的压缩

铁路注浆加固施工方案

铁路路基注浆施工方案 JIANENC 编制：________________ 复核：________________ 审核：________________ 广西嘉能电力建设有限公司 2018年8月22日

路基注浆施工方案 一、工程概况 防城港电力公司电力电缆下穿钦防线采用顶管施工，于2017年 顶进一组（6根），2018年顶进一组电缆（2根），均为裸线下穿，两组电缆相距1-2m, 2018年新顶进的一组电缆管道造成铁路路肩处塌陷，形成约1m2塌陷坑，塌陷出现后，钦州工务段已用混凝土填平，并持续观测铁路路基变形。塌陷位于钦防线K60+250附近，根据施工单位提供资料显示，顶管下穿钦防线铁路2股道，分别为进港1线、2线，钦防线铁路在本处为非填非挖通过场地，交角为90°,顶管底 埋深约5-8m,顶管直径0.4m,为治理顶管产生的地面塌陷，保障铁路路基稳定，采用注浆对既有轨面高程为H=0.00m进行施工。 需注浆处理的路基里程段为：钦防线K60+250路基附近 二、采用注浆加固法的优越性 固化剂（浆液）沿路基软弱部位渗透充填、压密固结、劈裂置换、 胶结固化，消除地质缺陷，改善路基受力性状，提高承载力，减少不均匀沉陷。 1）根本消除路基下空洞及暗道，使病害从根本上得以防治。 2）经济效益高。 3）工期短、污染小、施工文明。 4）技术先进、工法成熟、效果可靠。 三、路基加固施工 1、路基加固原理 路基加固的目的是要形成复合地基，通过土体强度的改良，以提

高地基承载力，主要是减少土体的压缩变形或减少土体侧向位移引起的路基沉降。压力注浆是通过钻孔，并利用注浆设备均匀地将浆液注入路基土体中，以充填、渗透和挤密的方式，排除土颗粒间裂隙中的水分和空气，并占据其空间，使路基土体孔隙比减少，强度提高。 2、加固范围 采用花管注浆加固2组电缆下穿铁路路基的范围，采用①10cm花管注浆管，注浆孔布置于沿2组顶管电缆方向，铁路2股道路基范围两侧，共布置注浆孔20个，注浆孔间距0.57-3.58m。注浆深度为-9.00m , 注浆孔位需避开新顶进电缆及既有2017年顶进的电缆，并深入铁路路基进行有效施工。 3、施工设备 4、钻孔及注浆 1）注浆主要材料 注浆材料主要为水泥浆，宜采用42.5级普通硅酸盐水泥为主剂 的浆液及水泥和水玻璃的双液型混合浆液。根据检验评定标准，对进场水泥进行材料检测，现场做好水泥的储存与使用工作，防止水泥受潮结块

浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理`

浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理` 发表时间：2016-11-30T10:43:27.250Z 来源：《基层建设》2016年17期作者：肖寿明 [导读] 本文针对土坝劈裂灌浆加固机理进行分析研究，并分析施工过程中注意事项。 身份证号码：452323************ 摘要：用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性，是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法，多年来该技术在中小型水库上坝防渗加固中得到广泛应用。本文针对土坝劈裂灌浆加固机理进行分析研究，并分析施工过程中注意事项。 关键词：坝体加固劈裂灌浆数值模拟分析 0 引言 在世界大多数国家中，土石坝建设在坝工方面一直居于首位。世界土石坝得到迅速发展的同时，也发生过较多的事故，为这种发展付出了代价。可以说每一次土石坝技术的重大进步，都和事故的教训有关。对于出现老化及异常情况的土石坝，为了防止其产生渗透破坏直至产生溃坝等工程事故，必须根据情况对其进行修补加固。土石坝建成后，经过多年运行，坝体产生老化是普遍存在的问题。当坝的力学稳定性或水力学稳定性受到损害时就要发生事故。据国内外学者统计，由渗透破坏造成事故的，约占全部事故的30%-40%。所以，土石坝的防渗加固，在世界范围的水库险坝的处理中占有很重要的位置。近年来，为了水库的防洪安全，我国政府利用国债资金，在全国范围内开展大规模的病险水库处理。本文就劈裂灌浆技术在水库土坝中的防渗加固机理分析，然后提出运用流固耦合分析方法进行模拟的思路。 1 劈裂灌浆方法研究 堤坝劈裂灌浆技术是在总结了传统的堤坝灌浆技术的经验教训，分析了堤坝裂缝的成因以及泥浆劈裂堤坝规律的基础上提出来的。美国在1970年即采用灌浆的方法处理了希尔克里格坝，该坝建成后在心墙与山坡接头处出现漏水；英国60年代初期建成的巴尔德赫德坝，发现心墙裂缝后，60年代末期也采用灌浆的办法进行处理；还有西班牙的阿尔庞上坝、墨西哥的勒克萨坝都采用过灌浆的方法进行处理，当时由于人们的种种担心，致使这门技术未能得到发展。 我国解放初期在黄河大堤首次用钢钎探测隐患，然后进行灌浆，取得了较好的效果。而后在一些中小型水库上坝上进行充填式灌浆。到了70年代该技术开始用于处理一些大中型水库的坝体隐患。到了70年代后期，人们总结了充填灌浆的经验教训，分析了坝体裂缝成因和灌注泥浆劈裂坝体的规律，提出了土坝坝体劈裂灌浆理论。劈裂灌浆与充填式灌浆有本质的区别。坝体劈裂灌浆是从产生坝体隐患的原因入手，利用坝体小主应力的分布规律进行布孔，利用水力劈裂原理，施加一定的灌浆压力，有计划有控制地劈裂坝体，灌注适宜的泥浆，通过浆坝互压和坝体的湿陷固结等作用，使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴、水平疏松层等隐患得到充填挤压密实，形成竖直连续的浆体防渗帷幕。改善坝体内部的应力状态，改善坝体的渗透稳定性和变形稳定性。随着劈裂灌浆加固技术的推广应用，其理论研究也得到不断的发展。通过原型观测、室内试验、理论分析和工程总结对浆液劈裂坝体的规律、泥浆固结和坝体压密、浆坝互压以及坝体内部孔隙水压力和土压力的变化规律等方面获得初步成果。 劈裂灌浆技术不论在施工工艺还是在理论研究方面取得了不少进展。但是，山于该项技术的特殊性及加固对象的多样性，所以还有很多理论方面的问题没有解决。例如，灌浆轴线的布置，复灌时间的确定，浆液在坝体中的固结规律，灌浆对坝体应力应变的影响，灌浆效果及持久性问题等。劈裂灌浆的理论研究远远落后于实践需要，甚至制约了该项技术的进一步推广。 2 土坝劈裂灌浆加固机理 土坝劈裂灌浆防渗加固机理是多方面的，首先是坝体内部应力的分布规律为劈裂灌浆提供了可能性，再就是灌浆过程中的泥浆的劈裂充填作用、浆坝互压作用、坝体湿陷固结作用、坝体内部应力调整作用等。 2.1 水力劈裂原理，指是在水压力作用下，使原物体产生裂缝或使原有裂缝扩大的过程。如果无限域中的圆孔受到均匀液体压力P，要计算介质中的应力，已有经典解答。如果介质初始应力为零，则当P＞σi就会被劈裂，其中σi为介质的抗拉强度。若果介质初始应力为σ，则当P≥σ+σi就会被劈裂，式中如果σ是拉应力，则P+σ≥σi就会被劈裂。 2.2 土坝坝体的应力分布规律，土坝具有梯形断面的条形建筑物，通过对土坝坝体的原形观测及有限元分析，坝体内部应力分布规律一般如下：在坝轴线附近，土坝的竖向应力σi略小于土柱的自重压力，土坝横剖面的水平应力σx，比竖向应力σy小，约等于(0.3-0.5)σy，(即侧压力系数为0.3-0.5)。土坝填筑质量愈差，则侧压力系数愈小，坝顶部一定高度σx:还会出现拉应力。土坝的纵剖面的水平应力为σz二介于σx和σy之间。一般情况，土坝坝体压应力符合σy>σz>σx的规律。根据土坝坝体的应力分布情况，利用水力劈裂原理，在坝轴线附近沿小主应力面布置灌浆孔。泥浆就容易沿这个平面将坝体劈开。 2.3 泥浆对坝体的劈裂充填作用。由于劈裂灌浆是以浆液为能量载体，高压泥浆对坝体有很大的充填作用。泥浆充填坝体内部被劈开的灌浆通道，以及与通道相连的各种原有裂缝、洞穴等，充填作用与劈裂灌浆作用是同时进行的。随灌、随劈、随充填，达到缝开、浆到、料满。随着复灌次数的增加，泥浆多次充填挤压，使原坝体得到挤压、密实，与浆体帷幕一起形成较高的防渗能力，因而达到充填坝体隐患和构造防渗帷幕的目的。 2.4 湿陷作用。泥浆灌进坝体，其中大量水分随之进入坝体。水除了产生孔隙水压力和对土的性质产生影响外，还对坝体产生湿陷作用。湿陷作用的大小与土坝质量和土料性质有关。湿陷作用对坝体是有利的，可以增加坝体的密实度和变形的稳定性，减少弱应力区范围。停灌以后湿陷作用逐渐变缓，每次复灌都有湿陷，但湿陷率越来越小。湿陷使坝高有所降低，坝体体积缩小，在坝顶出现变形裂缝。这些裂缝经过多次复灌后都会被泥浆充填。 2.5 能量的调整和转换。根据物体能量的转换和传递规律，提出了土坝的裂缝破坏是由于坝体内部的变形和能量积累转换造成的。要根除这种隐患，就必须使坝体内部分土体所积累的应变能充分释放。劈裂灌浆就是通过灌浆压力和土体湿陷变形，使原有的土体裂缝充分开裂，使己出现的弱应力区和强应力区之间的应力应变能相互传递转换，打破原坝体内部应力的不平衡，恢复正常的应力状态，使坝体内部的应力应变相对稳定。 2.6 浆坝互压理论。土坝劈裂灌浆技术利用了上坝坝体的整体弹性特征，在灌浆过程中随着灌浆压力的反复增长和消失，具有弹性的坝体张开和回弹，使坝体和浆体反复挤压，形成连续的浆体帷幕和两侧压密的坝体联合防渗带。通过浆坝互压，可以补救原坝体由于不均匀变形产生的小主应力不足，改变坝体内部的应力不平衡状态，从而比较彻底地解决了土坝坝体的变形稳定和渗透稳定问题。

浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理

浅谈劈裂灌浆在水库土坝中的防渗加固机理 水库土坝是水利工程建设中的重要组成部分，它的质量直接关系到整个工程的质量。对于土坝的防渗加固我们主要采用劈裂灌浆技术，进而增强坝体的稳固性。这也是当前针对水库土坝防渗加固的重要应用方法，取得的效果也是十分明显的。文章主要阐述了这中劈裂灌浆技术，希望能够给同类工程一定的参考。 标签：坝体加固；劈裂灌浆；数值模拟分析 引言 当前，在世界范围内土石坝已经被广泛地应用到水利工程建设中，随着土石坝工程建设的不断发展，在工程建设的过程中也出现了很多的工程事故，为此付出了沉重的代价。所以，我们必须认真地对待土石坝工程，不断的提高工程建设的质量，尽可能地减少事故的发生。在工程事故中有很多都是由于土石坝老化或者是出现了异常情况，因此，我们应该根据工程问题的实际情况采取相应的加固措施。一般来说，在土石坝简称以后，往往会随着使用年限的增长，而出现老化现象。一旦坝体受到超出自身承受能力的压力就会造成损害，进而发生事故。通过相关统计我们可以了解到，由于坝体渗漏而导致的工程事故占总事故的百分之三十到百分之四十。因此，国家应该重视土石坝加固工程，增加对该工程的资金投入，在全国范围内开展相关的水库除险加固工程，进一步促进我国水利事业的快速发展。 1 劈裂灌浆方法研究 随着我国堤坝加固工程建设的快速发展，劈裂灌浆技术得到了更为广泛的应用。此种技术主要是在传统灌浆技术的技术上，通过分析堤坝裂缝形成的原因进以及使用该项技术规律的基础上研究出来的。这种技术最先在美国开始使用，早在一九七零年美国就宰希尔克里格坝使用了该项技术，但是在建成后出现了渗漏问题；紧接着在英国的巴尔德赫德坝也使用了该项技术，不过也出现了裂缝问题。这些问题的出现使当时的人们出于种种的考虑而没有让这门技术得到发展。 我国解放初期在黄河大堤首次用钢钎探测隐患，然后进行灌浆，取得了较好的效果。而后在一些中小型水库上坝上进行充填式灌浆。到了70年代该技术开始用于处理一些大中型水库的坝体隐患。到了70年代后期，人们总结了充填灌浆的经验教训，分析了坝体裂缝成因和灌注泥浆劈裂坝体的规律，提出了土坝坝体劈裂灌浆理论。劈裂灌浆与充填式灌浆有本质的区别。坝体劈裂灌浆是从产生坝体隐患的原因入手，利用坝体小主应力的分布规律进行布孔，利用水力劈裂原理，施加一定的灌浆压力，有计划有控制地劈裂坝体，灌注适宜的泥浆，通过浆坝互压和坝体的湿陷固结等作用，使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴、水平疏松层等隐患得到充填挤压密实，形成竖直连续的浆体防渗帷幕。改善坝体内部的应力状态，改善坝体的渗透稳定性和变形稳定性。随着劈裂灌浆加固技术的推广应用，其理论研究也得到不断的发展。

裂缝灌浆处理施工方案

防水工程 裂 缝 灌 浆 施 工 方 案 裂缝灌浆施工方案

一、方案编制依据 1、国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108-2008 2、国家标准《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2002 3、国家标准《无机防水堵漏材料》GB23440-2009 4、国家行业标准《地下工程渗漏治理技术规程》JGJ/T2121-2010 二、灌浆材料 水溶性聚氨酯是目前国内较为理想的防渗堵漏灌浆材料。该材料的特点是： 1、具有良好的亲水性能，水既是稀释剂，又是固化剂，浆液遇水后先分散乳化，进而凝胶固结； 2、可在潮湿或涌水情况下进行灌浆，对水质适应强，在海水和PH为3～13的水中均能固化； 3、固结体经急性毒性试验属实际无毒类； 4、施工工艺简单，浆液无需繁杂配制； 5、固结体为弹性体，可遇水膨胀，具有弹性止水和以水止水的双重功能，适用于变形缝的防水处理； 6、可以配制不同强度和不同水膨胀倍数的材料。 主要性能指标见表1： 表1水溶性聚氨酯主要性能指标

三、施工前应注意的问题 首先对裂缝渗水进行分析，并按裂缝渗水宽度、长度的不同分别取芯，以确定裂缝渗水深度发展规律。 如表面不易于干燥，可以用喷灯烘干，裂缝渗水处是有含水，立即金额发现，提高工作效率。 四、灌浆准备工作 寻找裂缝或渗水出：应检查部位装水，仔细寻找渗水处，用色笔货粉笔做好记号。 钻孔：按混泥土结构厚度，在裂缝或渗水处方向钻孔。间距约20cm，孔径用14钻头。钻头深度在底板中部的1/2范围。 五、灌浆

灌浆液应从裂缝或渗水的一端开始往另一端灌浆，因浆液遇水货工期会凝固，所以裂缝表面不必封闭，直接从灌浆孔灌浆即可，在压力下浆液会沿裂缝方向自动延伸并封闭。在灌注过程中，如果灌浆液已经灌满相邻针头位置，可以跳开不注，如注浆厚发现裂缝两端仍有延伸，或表裂缝与其交叉，应在该位置补孔，重新注浆。 六、工程验收标准 防水工程质量验收按《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2002和《地下工程渗漏治理技术规程》JGJ/T2121-2010标准相关规定进行。 2、质量验收 ●地下防水堵漏工程质量应符合规范要求及规定要求； ●地下防水堵漏工程所使用的化学灌浆材料、防水材料等材料应有产品合格证书，材料的品种、规格、性能应符合现行国家产品标准和施工要求； ●地下防水堵漏工程施工完成后，处理部位不得出现渗漏水现象。 ●施工中要必须做好施工记录，发现新的问题要及时汇总并给出处理措施方案。 ●施工中要及时做好隐蔽工程检查验收工作。 七、安全文明施工措施 （一）安全施工措施 1、严格执行总承包施工单位的现场安全制度。 2、施工和照明用电应严格遵守操作规程，防止触电和搅拌器伤人事故发生。 3、防水施工时应集中精力工作，严禁在施工现场进行打闹和开玩笑。

劈裂灌浆

1工程概况 石坝水库位于珠江流域西江水系块泽河源头，迳流面积75.50km2，坝高25.80m，坝长120.0m，正常库容2670.0万m3。不仅要满足农业灌溉及人蓄饮水的需要，还要承担白水电厂的供水任务。其地位举足轻重。为此，对水库安全和供水保证要求很高。 由于施工质量差，大坝坝高16.0m以下较密实，以上实为松堆坝，结构松散，防渗能力差。致使外坝坡大面积潮湿，渗漏面积达700.0多m2，并有两处集中漏水，高水位时渗漏量达20.0L/s。这样，不但水库不能很好地发挥效益，而且，大坝安全受到严重威胁。 2工程设计 针对该工程坝体具体渗漏情况，设计采用劈裂灌浆。帷幕线位于坝轴线上游0.5m处，帷幕线长120.0m。一共20个孔，分两序进行，孔距5.0m，孔深以接触基岩为准，总孔深355.10m。压力0.26～0.30MPa之间，不得超过0.30MPa。采用粘土水泥混合浆，重量比7:3,浆液稠度1.2～1.6t/m3之间，帷幕面积1855.70m2，要求帷幕平均厚度不低于0.2m。 3劈裂灌浆工程施工 3.1钻孔 钻孔分三序进行，第一序孔孔距20.0m，第二序孔孔距20.0m，第三序孔孔距10.0m，即按20.0m、10.0m、5.0m的孔距逐渐加密。开孔孔径110.0mm，终孔孔径91.0mm。一次性成孔，不分段，下定向管后，一次打到基岩为准。钻进方法为回转式钻机干钻或反循环钻进，不允许送水。 3.2浆液配制 干发制浆，先用打浆机打碎粘土，过滤粗颗粒，搅成粘土浆，然后，再掺入水泥配成粘土水泥混合浆。粘土水泥重量比为7:3。配浆时固定水泥用量，通过调整粘土和水的用量来吻合所需要的浆液稠度。

劈裂灌浆的加固原理及其施工方法[详细]

劈裂灌浆加固原理及其施工方法 一、劈裂灌浆的加固原理和特点 堤体劈裂灌浆的理论基础是水力劈裂原理,即向土体内的孔内压水或灌浆时,作用在孔壁上的径向压力引起孔的扩张,使孔壁土体受劈裂挤应力,而当这些应力超过土体的抗拉强度时,就会在土体内产生一些裂缝,这种裂缝的产生过程称之为水力劈裂. 水利上的堤坝是人工堆筑成的长条形土料建筑物,为梯形断面,由于受多种自然因素的影响,常出现一些不稳定现象.如果向不稳定的堤段造孔并向堤体孔内压注浆液,加上浆液自重因素,使堤体沿轴线方向形成一道或数道粘土帷幕,则可达到消险固堤的作用.这种施工过程我们称之为劈裂灌浆. 劈裂式灌浆技术在土坝坝体除险加固中具有投资小、见效快、设备和技术简单、操作方便等优点,已经被广泛地运用.但在具体操作中应注意施工工艺,保证灌浆的质量,才能达到预期的效果. 二、工程简介 秋风岭水库位于广东省潮阳市西南部的两英镇境内,距市区36公里,距324国道约7.5公里,属练江支流的秋风水系.坝址以上集雨面积105.1平方公里,总库容6903万米3.水库兼顾防洪、灌溉、供水、发电等效益,是潮阳市库容最大的一宗水库. 秋风岭水库主坝总长为1650米,为广东省最长的大坝之一,坝体平均高度约20米.坝体建于20世纪50年代末期,主要依靠人工挑土筑坝,因此施工质量存在一定的问题,且经过多年的水压作用,坝体部分已出现险情,渗水现象较严重,对坝体的加固已刻不容缓. 坝体的劈裂灌浆工程量约为11127.2米,采用单排布孔,孔距4.0米,劈裂灌浆孔施工轴线为平行于坝顶轴线,位于大坝改建后坝顶轴线下游0.5米.劈裂灌浆形成的墙体与高喷防渗墙相连接. 水库主要挡水建筑物为均质土坝,坝顶高程48.0米,坝顶宽度7.0米,坝顶长1650米,根据地层地质资料,从上而下为: 第一,人工回填土,为花岗岩风化土,局部为岩脉风化粘性土及粉质粘土.主坝上部10米段渗透性较强,中下部土质较密实,渗透性较弱. 第二,花岗岩全风化土,透水性较弱. 第三,强风化花岗岩,透水性中等,局部破碎带透水性强. 三、施工方法 (一)劈裂灌浆孔施工平面布置 施工孔平面布置如下图所示:(空白孔为Ⅰ序孔,阴影孔为Ⅱ序孔) (二)劈裂灌浆的主要施工设备 表1 主要施工设备的名称、规格型号、数量