[发明专利]一种复杂地层综合灌浆方法

说明书

本申请公开了一种复杂地层综合灌浆方法，包括灌浆孔的排布、钻孔、清孔、灌浆和闭浆的步骤：灌浆孔的排布，采用三排二序施工方式进行，所述三排具体包括设置于防渗墙内的上游排和下游排，以及防渗墙外的下游排；灌浆孔的钻孔，采用加重泥浆护壁钻孔结合孔口封闭工艺进行分段式钻孔；灌浆孔的灌浆，采用套阀管灌浆结合钻灌交替灌浆的方式进行分段式灌浆，所述套阀管灌浆采用自下而上的分段卡塞法灌浆；钻灌交替灌浆采用自上而下分段式卡塞法灌浆。本发明灌浆方法适用于高水点，涌水，涌砂环境灌浆，灌浆效率高，对于多变地质适应能力强，灌浆后阻水幕形成完整，稳定，能够极大的降低，甚至消除因漏水，渗水带了的安全隐患。

技术领域

本发明涉及水利水电地质基础处理工艺领域，尤其涉及地质灌浆处理工艺 技术领域，具体涉及一种复杂地层综合灌浆方法。

背景技术

覆盖层灌浆是指利用机械压力或浆液自重，将具胶凝性的浆液压入到覆盖 层中的孔隙或空洞内，以改善覆盖层的物理力学性能的工程措施。帷幕灌浆将 浆液灌入覆盖层孔隙或空洞内形成连续的阻水幕，以减小覆盖层地基的渗漏量 或降低渗透压力的灌浆工程。

根据水电水利工程覆盖层灌浆技术规范(DLT5267-2012)，帷幕灌浆施工宜 采用套阀管法或孔口封闭法。就目前的覆盖层项目而言，覆盖层灌浆多在坝顶 实施，以回避涌水涌砂的风险，并可以采用风动潜孔钻进技术，效率很高。可 是，针对高水头动水条件下深厚覆盖层帷幕灌浆，上述方法都不适合；比如泸 定坝基补强帷幕灌浆，因泸定水电站已蓄水，坝顶高程1385m，正常蓄水高程 1375m左右，坝体防渗体结构中包含廊道，造成坝体防渗和坝基防渗之间的分 离；覆盖层最深处在1156m左右，若从坝顶实施时须覆盖层钻灌230m左右，以 目前的技术能力不能满足要求。所以，在灌浆廊道内实施补灌是唯一可行的方案，但灌浆廊道底板高程为1311m，承受的水头为60-70m，因此防止涌水涌砂 成为大坝安全运行的关键。

上述施工条件总结起来就是“狭小空间内、高水头、动水条件下、深厚覆 盖层、帷幕灌浆”，套阀管法完全不能使用，原因如下：常规的风动潜孔式跟管 钻进而后安设套阀管的方法完全不具备实施条件。因为廊道4m厚的盖板下部即 为覆盖层，风动钻孔一旦打穿盖板，钻孔所用的风就会和孔内的被水饱和的地 层相遇，不可避免地出现大量涌水涌砂而威胁大坝安全。此外，146mm跟管-89mm 套阀管组合所用的设备尺寸较大，廊道内空间狭小，无法实施。因此，在此种 情况下，仅能采用孔口封闭法，实际上泸定坝基补强帷幕灌浆已采用了3次孔 口封闭法，效果均不理想；究其原因，作为最接近的现有技术的孔口封闭法， 在用于此种条件时有如下技术问题：第一，孔口封闭法为全孔受压，无法针对 特定段次进行精准灌浆，因此效果很差；第二，重复起下钻、重复扫孔工程量 太大，特别是100m以上深孔段，往往因原孔内水泥结石比孔壁地层更完整而扫 偏，极大影响了钻孔的效率。

综上所述，针对泸定水电站及其类似的高水头动水条件下深厚覆盖层帷幕 灌浆，需要提出新的复杂地层综合灌浆方法。

发明内容

为了解决背景技术中述及的现有技术不能实现在狭小空间内、高水头、动 水条件下，在深厚覆盖层的帷幕环境进行灌浆作业的问题，本申请提供一种复 杂地层综合灌浆方法，能够在上述复杂地层环境下进行地层灌浆作业，解决帷 幕出现漏水、渗水问题，使得帷幕具有连续的、完整的阻水幕。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

一种复杂地层综合灌浆方法，包括灌浆孔的排布、钻孔、清孔、灌浆和闭 浆的步骤，灌浆孔的排布，采用三排二序施工方式进行，所述三排具体包括设 置于防渗墙内的上游排和下游排，以及防渗墙外的下游排；灌浆孔的钻孔，采 用加重泥浆护壁钻孔结合孔口封闭工艺进行分段式钻孔；灌浆孔的灌浆，采用 套阀管灌浆结合钻灌交替灌浆的方式进行分段式灌浆，所述套阀管灌浆采用自 下而上的分段卡塞法灌浆；钻灌交替灌浆采用自上而下分段式卡塞法灌浆。