[发明专利]高水头大涌水微细裂隙密集发育地质帷幕灌浆施工工艺

权利要求书

1.一种高水头大涌水微细裂隙密集发育地质帷幕灌浆施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：正式灌浆前，测试压水吕荣值和涌水流量；

S2：根据步骤S1测得的压水吕荣值和涌水流量，选择灌浆方案；具体选择规则如下：

a.若灌前压水吕荣值＞5Lu，采用水泥高压灌浆方案；

b.若灌前压水吕容值≤5Lu且灌前涌水流量＜15L/min，采用普通硅溶胶浆液灌浆方案；

c.若灌前压水吕荣值≤5Lu且灌前涌水流量≥15L/min，采用硅溶胶双液浆灌浆方案，即先灌注胶凝时间在30min以上的硅溶胶慢浆，实现对裂隙的渗透灌浆，再灌注胶凝时间在15min以内的硅溶胶快浆，以封堵裂隙口，保护慢浆在裂隙内胶凝；

所述硅溶胶双液灌浆方案采用自上而下分段灌浆法，具体步骤包括以下3个阶段：

第一阶段：向灌浆孔内灌注硅溶胶慢浆，注入率18～22L/min，使得硅溶胶慢浆的浆液快速充满灌浆孔，将灌浆孔内水挤出；

第二阶段：硅溶胶慢浆浆液充满灌浆孔后，采用设计灌浆压力2.0～2.5MPa灌注硅溶胶慢浆，注入率控制在15L/min以内，实现对裂隙的渗透灌浆；

第三阶段：当硅溶胶慢浆注入率达到6～8L/min，将硅溶胶慢浆更换为硅溶胶快浆，硅溶胶快浆注入率控制在15L/min以内，提高设计灌浆压力至2.5～3.0MPa；在硅溶胶快浆总注入量达到约150～200L后，结束灌浆，关闭进浆阀门进行带压闭浆，以使得硅溶胶快浆胶凝，将硅溶胶慢浆封堵在裂隙内。

2.根据权利要求1所述的高水头大涌水微细裂隙密集发育地质帷幕灌浆施工工艺，其特征在于，所述硅溶胶双液灌浆方案中灌浆段长为2.0～5.0m，第一阶段总注浆量为30～70L。

3.根据权利要求1所述的高水头大涌水微细裂隙密集发育地质帷幕灌浆施工工艺，其特征在于，所述硅溶胶快浆包括快浆A液和快浆B液；所述快浆A液主要由以下重量份原料制成：硅溶胶60-70份；交联剂0.5-1份；凝结时间调整剂0.5-1份；水0.5-2份；所述快浆B液主要由以下重量份原料制成：固化剂2-3.5份；固化促进剂0.2-1份；强度增强剂0-1份；水20-40份；所述快浆A液与快浆B液分别通过双液灌浆塞内管和外管进入孔底后按照体积比2:0.8～1.2混合使用。

4.根据权利要求1所述的高水头大涌水微细裂隙密集发育地质帷幕灌浆施工工艺，其特征在于，所述硅溶胶慢浆胶凝时间为30～90min；所述硅溶胶快浆胶凝时间8～15min。

5.根据权利要求1所述的高水头大涌水微细裂隙密集发育地质帷幕灌浆施工工艺，其特征在于，所述水泥浆高压灌浆方案采用孔口封闭、孔内循环、自上而下分段灌浆法，段长至2.0～5.0m，采用水压循环塞卡塞在涌水段上方进行高压灌注，灌浆压力为4.0～4.5MPa；灌浆时水泥浆液比级应由稀变浓，逐级改变，开灌水灰比采用5:1；各灌浆段在各自规定压力下，当注入率不大于1L/min后，继续灌注30min，结束灌浆。

6.根据权利要求5所述的高水头大涌水微细裂隙密集发育地质帷幕灌浆施工工艺，其特征在于，所述水泥高压灌浆方案中，不同水灰比的水泥浆液之间变换原则为：

a、灌浆时，当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比；

b、当某级浆液注入量已达300L以上，或灌浆时间已达30min，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级灌注；

c、当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。

7.根据权利要求1所述的高水头大涌水微细裂隙密集发育地质帷幕灌浆施工工艺，其特征在于，所述普通硅溶胶浆液灌浆方案采用自上而下分段卡塞纯压式灌浆，灌浆段长1.0～5.0m，灌浆压力1.5～2.0MPa，注入率控制在18-22L/min；结束标准为：在设计压力下注入率不大于1L/min后，持续灌注30min或达到胶凝时间。