水利行业化学灌浆技术最新研究及应用简

 介绍了水利行业常用的化学灌浆材料,如水玻璃、环氧、聚氨酯、丙烯酸盐等灌浆材料的最新研究成果,对目前化灌行业内常用设备,如化学灌浆泵、化学灌浆记录仪及深孔阻塞设备进行了介绍;对水利行业涉及的化学灌浆有关规范、标准以及化学灌浆理论的最新研究成果进行了概括和总结。并结合典型工程实例,介绍了化学灌浆技术在水工建筑物中的应用情况,综合提出水利行业化学灌浆技术的可持续发展之路。     

水利行业化学灌浆技术最新研究及应用

介绍了水利行业常用的化学灌浆材料,如水玻璃、环氧、聚氨酯、丙烯酸盐等灌浆材料的最新研究成果,对目前化灌行业内常用设备,如化学灌浆泵、化学灌浆记录仪及深孔阻塞设备进行了介绍;对水利行业涉及的化学灌浆有关规范、标准以及化学灌浆理论的最新研究成果进行了概括和总结。并结合典型工程实例,介绍了化学灌浆技术在水工建筑物中的应用情况,综合提出水利行业化学灌浆技术的可持续发展之路。     

灌浆技术的应用和研究

论述了化学灌浆、水泥灌浆、劈裂灌浆、压密灌浆等灌浆材料与技术的发展和研究情况，以及在水利水电工程中的应用。     

高水头下不良地质体防渗补强技术研究与应用

针对200 m以上水头下复杂不良地质体的防渗补强技术难题,研发了高强度、高浸润渗透性、高粘结性、可操作时间长、胶凝时间精确可调和环保性能优良的CW系高性能环氧树脂灌浆材料,开发了针对不同受灌体和灌浆工况的水泥-化学复合灌浆精细控制工艺和配套灌浆设备,并形成了高水头下不良地质体处理成套技术。该技术已成功应用于溪洛渡、向家坝、清远抽水蓄能等重点水利水电工程,也可推广应用到交通、矿山等行业,具有广阔的应用前景。     

三峡工程永久船闸混凝土层面缝渗水处理

针对三峡工程永久船闸输水廊道砼层面缝的实际情况,从理论上对化学灌浆布孔方案进行了优化设计,并对传统的灌浆设备和灌浆工艺进行了改进。选用长江科学院CW改性环氧浆材,并采用水平深孔、较高压、长时间、两序多孔并灌工艺及气压自动电子化学灌浆系统对层面缝进行了化学灌浆处理,灌后经压水试验,芯样劈拉强度达到了设计要求。     

联合灌浆法在螺杆桩裂缝缺陷处理中的应用研究

结合荆荆铁路复合地基螺杆桩受力及地层特点，对螺杆桩裂缝产生的原因进行了分析。针对裂缝处理难点，基于水泥浆液屈服强度时变特性及环氧浆液良好可灌性，提出了“水泥二次灌浆＋环氧灌浆”的联合灌浆处理方案。通过现场试验，研究了定量灌浆、水泥二次灌浆及“压力－抬动”双限控制灌浆等工艺。根据灌浆前后桩基低应变完整性检测结果，对处理效果进行评价，表明联合灌浆技术对于螺杆桩裂缝缺陷处理具有明显效果。     

化学灌浆技术在小湾水电站工程中的应用

小湾水电站坝身段出现了不可视裂缝，用水泥灌浆法难以满足要求，故采用化学灌浆法进行处理。根据对裂缝的检查情况，坝前布置4排斜孔灌浆，坝后布置3排斜孔灌浆。具体介绍了灌浆材料的选择及化学灌浆技术的施工工艺，并进行灌后质量检查。结果表明，采用化学灌浆技术处理不可视裂缝，裂缝处的大坝刚度得到了恢复和提高，从而提高了坝体的耐久性。     

水工建筑物常见老化病害及处理技术

对病害水工建筑物的处理技术我国已积累了不少经验,近几年来又有了新发展。对堤坝基础渗漏处理方面,目前主要是采用灌浆处理。长江科学院开发的湿磨细水泥灌浆技术在多个工程上试用,证明对存在微细裂隙的坝基灌浆,防渗效果很好。化学灌浆在处理设计上,既有纯化灌帷幕也有水泥灌浆与化灌结合的复合帷幕。岩溶坝基的灌浆多使用水泥粘土复合材料,在工艺上有许多改进。土坝坝体渗漏处理有劈裂灌浆、自重灌浆、高压喷射灌浆等。对混凝土裂缝处理要针对裂缝类型和部位决定,主要处理措施包括化灌、结构处理、灌浆与锚固结合处理、挖补、表面封闭处理等。对混凝土“碳化”处理多采用表面封闭。目前使用丙乳砂浆材料比较有效。过水建筑物混凝土受损修补,长江科学院已开发出 UP 和 PE 两种树脂砂浆修补材料,在葛洲坝工程应用效果良好。     

水工结构细微裂缝化学灌浆技术

水工结构细微裂缝的裂缝开度小、缝面堵塞较为普遍、灌浆难度大,利用传统的裂缝灌浆工艺难以保障灌浆质量。结合工程实际,系统分析了传统灌浆工艺进行水工结构细微裂缝化学灌浆存在的不足,对现有的裂缝灌浆压力理论进行了探讨,认为水工结构细微裂缝化学灌浆技术的关键是提高可灌性,提出了“无损+高压+多孔并灌”的水工结构细微裂缝灌浆技术内涵,并详细阐述了粘贴灌浆嘴、裂缝表面封闭、清洗剂洗缝、专用设备灌浆、多孔并灌、提高灌浆压力等主要工序内容、施工工艺及质量控制要点。本成果可以显著提高水工结构细微裂缝化学灌浆的效果,又能避免灌浆孔成孔及凿槽嵌缝造成的结构混凝土表面损伤等问题,是水工结构裂缝化学灌浆技术的有机组成部分和重要补充。     

三峡工程化学灌浆技术的应用

新型化学灌浆技术在三峡工程中的应用主要包括:断层带处理采用CW环氧灌浆;对水泥灌浆不能满足防渗要求的裂隙密集带、断层带及强风化带的帷幕采用丙烯酸盐化学灌浆;对混凝土表面裂缝和结构层面缝采用CW、LPL、EAA等环氧浆材进行灌浆处理。三峡工程的化学灌浆取得了良好效果,其成功经验可供今后其他工程借鉴。     

向家坝水电站挠曲核部破碎带水泥-环氧树脂复合灌浆试验研究

向家坝水电站坝址岩性岩相多变,地质条件非常复杂,坝右岸存在挠曲核部破碎带,对大坝的渗透稳定非常不利。现场施工发现水泥灌浆难以对坝基存在的挠曲核部破碎带进行有效处理,为解决挠曲核部破碎带地质缺陷,长江科学院在右岸二期基坑高程257 m平台进行了水泥-环氧树脂复合灌浆试验。灌后检查显示:透水率由复合灌浆前的平均透水率3.05 Lu降为0.075 Lu,做全压力为2.265 MPa的疲劳压水试验,经72 h透水率为0 Lu;水力破坏坡降比灌前提高了11.54倍;灌浆后平均波速比灌前提高16.8%。试验结果表明:湿磨细水泥-环氧树脂同孔复合灌浆的工艺是可行的,CW510环氧树脂灌浆材料能够浸润和渗透到挠曲核部破碎带不良地质体中,试验中所获得的工艺参数可以在向家坝水电站挠曲核部破碎处理中推广应用,并可为其他水工建筑物基础处理借鉴。     

我国化学灌浆技术发展与展望

结合水电工程建设,概述了50年来,我国化学灌浆材料、技术及设备从无到有的发展及应用成果。并根据其发展现状,分析了我国化学灌浆技术近期发展的方向。即开发推广无公害、耐久性好、适应工程各种要求,且价格低廉的化学灌浆浆材;改进提高化学灌浆技术;促使化学灌浆设备、仪器生产的定型化、系列化、成套化、标准化和环保化;制订化学灌浆施工规程、规范和全国性的行业标准等。     

袖阀管及深孔注浆在地铁站施工建筑物及管线保护中的应用

地铁暗挖施工,对周边建筑物及管线的影响一直受到参建单位的重点关注,暗挖施工对多座建筑物和多条管线都有影响,且管线及建筑物建设时间久远,极大地增加了变形控制难度。采用袖阀管和深孔注浆对建筑物和管线进行保护,取得了良好效果,形成以下结论:地表袖阀管注浆可以有效地将开挖影响范围通过注浆加固体隔开,使开挖后土体变形大部分发生在加固体外侧,有效控制建筑物的变形;小导洞内深孔注浆使得管线下方加固体形成拱形保护壳,减小管线上方土体变形范围,使管线总体变形大大减小,施工期间沉降量最大仅为9.95mm;无论采用袖阀管注浆还是深孔注浆,其注浆参数的选取、施工工艺的控制等都需要结合具体地层参数及时调整,合理控制注浆量和注浆压力。     

岩体灌浆后单孔耗灰量与声速提高率异常关系的探讨

在工程岩体灌浆声波检测中 ,往往会出现“单孔耗灰量小 ,声速提高率较大 ;单孔耗灰量大 ,声速提高率较小”的异常关系。运用地质知识、结合声波检测原理对相应异常关系进行初步探讨 ,其结果表明 :导致这种关系的主要因素是地质构造形态、灌浆方法及工艺、检测方法的局限性。探讨结果对改善灌浆方法及工艺、实施灌浆检测和客观评价灌浆效果均具有一定的指导意义     

水工隧洞水泥灌浆的若干问题

Based on the practices of construction supervision to cement grouting at the reservoir emptying and power tunnels of the TSQ stage Ⅰ Hydropower station, some issues on quality control of cement grouting of hydraulic tunnel are discussed, and corresponding suggestions are put forward for revision of current standard (SL62-94). It is regarded that the refilling grouting could not be used for remedying the thickness of concrete lining; the end sealing of refilling grouting section should not be neglected; higher grouting pressure would be used. For the consolidation grouting, grout return pipe should be placed at the grout hole top for pure pressure type grouting; five-grade water cement ratio of grout mix is suggested; a certain standard should be specified for changing the grout to thicker mix by skipping the intermediate grade; the standard for ending the grouting should be relaxed. In current grouting standard, some terms should be complemented for contact grouting of steel penstock and spiral case and for plug grouting of circular-anchor hole.     

浅析除险加固帷幕灌浆质量问题与对策

为了提高水利工程除险加固灌浆质量,通过对帷幕灌浆施工技术的特点、流程及施工质量控制、工艺要求等进行探讨,对帷幕灌浆施工质量问题进行分析并提出对策;为确保工程质量,帷幕灌浆应严格按照技术要求进行操作,重点对孔位、孔序、孔斜、孔深、浆液变化、吸浆量、不返浆、结束标准、压力封孔等过程实施全方位控制。结果表明:帷幕灌浆施工质量问题通过采取措施是能有效控制的。     

CW系化学灌浆材料与技术及其在水库大坝除险加固中的应用

大坝渗漏治理是水库大坝除险加固中一项非常重要的工作。水利水电工程复杂不良地质体和混凝土深层微细裂缝缺陷所引起的坝基和坝体渗漏问题,对水库大坝的力学和渗透稳定性极为不利,如何有效处理是工程界面临的重大技术难题之一。仅采用普通水泥、湿磨细水泥或超细水泥灌浆往往难以达到预期防渗补强加固要求,化学灌浆是一种更为有效的技术手段。长江科学院结合国家重大水利水电工程建设需求,针对以上技术难题,通过多年持续创新与突破,研发了CW系列高性能化学灌浆材料,开发了配套灌浆装备系统和精细控制工艺,由此形成水库大坝除险加固CW化学灌浆成套新技术。该技术已成功应用于国内外100余个重点水利水电工程,有效保障了工程安全运行和综合效益发挥,产生了巨大的社会、经济和生态效益。     

引大入秦工程盘道岭隧洞纵（斜）向裂缝的化学灌浆处理

在国内目前最大的引大入秦工程盘道岭隧洞中，应用水溶性聚氨酯复合浆材对隧洞衬砌混凝土裂缝进行了化学灌浆处理，在技术方案制定，浆材和嵌填材料的选择，以及在施工工艺及灌浆效果检查等方面积累了一定的经验，施工实践表明，处理后的裂缝有效地堵住了全部渗水，满足了隧洞长期安全运行的要求。