[发明专利]一种地质化学灌浆前的排水技术

说明书

技术领域

本发明属于建筑基础补强防渗技术领域，尤其属于水利水电大坝地质基础化学灌浆补强防渗技术领域，特别涉及一种地质化学灌浆前的排水技术。

背景技术

在水电建设施工中，水电站大坝建设的防渗加固是重要的施工工艺。通常大坝抗力体地质条件复杂，抗力体范围内及帷幕线上的可能存在的软弱低渗透破碎带会严重影响大坝的运行安全。在完成抗力体的固结以及帷幕线的帷幕水泥灌浆后，针对软弱低渗透破碎带采用化学灌浆进行后续的补强防渗处理。软弱低渗透破碎带的化学灌浆处理往往补强和防渗兼顾，化学灌浆材料主要采用环氧系列浆材。而环氧系列浆材在有水情况下，严重影响其固化物物理力学性能。

为指导化学灌浆施工，在灌浆前须对灌浆孔段进行单点法压水。压水后能否有效的将孔内积水排出，直接关系着化学灌浆的处理效果。若不排除孔内积水，这些积水的一部分会与随后灌入的化学浆液形成乳浊液，另一部分甚或会直接以水的形式别压入裂隙并停留在其中，这被水稀释的浆液胶凝后不仅使附近岩体的物理力学性能较差，如波速低、变模不高等，无法达到原设计要求的指标，而且对孔隙率本来就不高的被灌体（孔隙率<10%）起了预先“卡位”的作用，让随后到来的纯浆难以灌入，两者皆可造成化学灌浆严重的质量隐患。

采用环氧浆材进行化学灌浆前，排水是施工工艺的重要组成部分。现有孔内排水主要采用预灌丙酮的施工工艺。在灌浆前，采用丙酮将孔内积水挤入地层中。但在孔深很深的帷幕孔洞进行预灌丙酮，由于每孔化学灌浆段次较多，采用丙酮赶水，丙酮耗量巨大，且丙酮燃点较低，现场生产的安全风险大。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种地质化学灌浆前的排水技术。本发明要解决的问题是提供一种摒弃预灌丙酮施工工艺，结合灌浆钻孔施工过程、更安全、对环境更友好、同时还大幅降低了化学灌浆的材料成本及环境污染风险的新型联合赶水技术。

本发明通过以下技术方案实现：

地质化学灌浆前的排水技术，其特征在于：所述化学灌浆包括钻孔、钻孔冲洗及压水、非灌段隔离、排水、化学灌浆施工、闭浆、水泥置换及待凝和封孔步骤，所述排水采用联合赶水工艺，联合赶水包括风排水和化学浆排水。

进一步联合赶水工艺包括：

排水时间：在钻孔冲洗及压水步骤后、化学灌浆施工前进行；

排水准备：在钻孔完成后安装灌浆塞时进行射浆管的安装，射浆管出口须下至孔底；

排水步骤：首先采用送风机具将风从回浆管吹入孔内，打开进浆管，将孔内积水从进浆管排出；然后采用化灌泵将化学浆液从进浆管注入孔内，打开回浆管，用浆液将孔内残留的积水顶出孔外，待积水和浆水混合物排尽孔内返出纯浆后，关闭回浆阀门，开始化学灌浆。

本发明有益性：本发明结合化学灌浆施工特点，充分利用现有施工设备，精细化控制操作步骤，摒弃预灌丙酮，先期驱岩体水的工艺；采用风吹预排，直接灌注高渗透型环氧树脂灌浆浆液联合赶水；大量减少了施工现场丙酮存放量，确保了安全；同时由于不再灌注丙酮，大幅度降低了化学灌浆成本及环境污染风险，实验及工程实践证明本发明联合赶水工艺排水效果符合要求，成本控制有很大的提高，在环境保护上取得了巨大的进步，灌后岩体各项力学指标提高明显，满足设计要求。

附图说明

图1是本发明化学灌浆工艺示意框图；

图2是本发明排水工艺施工示意图。

图中，1是进浆管，2是回浆管，3是灌浆塞，4是阀门，5是孔口管，6是钻孔，7是软弱低渗透破碎带，8是地面。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行进一步的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员可以根据上述内容作出一些非本质的改进和调整属于本发明保护的范围。

结合图1和图2。

包括排水工艺的化学灌浆步骤

（1）钻孔

钻孔孔径宜采用小孔径钻进，减少浆液的孔占及管占，一般采用φ75mm或φ56mm。

若第一段为非灌段开孔采用金刚石钻头，钻进至非灌段段底，采用无缝钢管进行孔口管镶铸，以下段次采用φ56mm孔径。

若第一段为灌浆段，则化学灌浆结束后进行孔口管镶铸，以便采用孔口封闭灌浆，防止滑塞发生。

（2）钻孔冲洗及压水

为防止岩屑、岩粉堵塞浆液扩散通道，钻孔结束后应进行钻孔冲洗（裂隙冲洗）。采用导管通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗，直至回水澄清；裂隙冲洗采用压力水脉动冲洗，冲洗压力为80%的灌浆压力但不大于1.0MPa，冲洗时间不少于20min。