一種堵漏壩基隱蔽大裂縫的施工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水庫壩基或其他巖土體內部含有隱蔽大裂縫的堵漏技術領域，具體涉及一種堵漏壩基隱蔽大裂縫的施工工藝。
【背景技術】
[0002]水利工程對我國的經濟發展起著非常重要的作用，不僅可以防洪減災，還可以為農業生產和工業用水提供水源，因此水利工程的質量關系到人民的生命財產，是社會各界廣泛關注的問題。水利工程經常出現的問題有滲漏、工程設備老化、施工工序管理不完善、質量信息反饋體系不健全等。其中，滲漏問題最嚴重也最難處理，尤其是壩基地層下大裂縫形成的集中滲漏問題。
[0003]目前，堵漏常用的方法主要是橋接堵漏和化學堵漏。常規的橋接堵漏方法，是根據裂縫大小、漏失速度，將硬顆粒材料，如片狀、纖維、粉狀架橋來堵漏裂縫，在加壓擠壓作用下形成機械堵塞，達到堵漏的目的。橋接堵漏成本低、應用廣泛，但由于堵漏材料自身不易變形而導致堵漏成功率低。化學堵漏主要根據高聚物發生化學反應，自身可以變形膨脹從而起到堵漏的作用。化學堵漏雖然效果好，但相對于橋接堵漏方法風險高、成本也高。
【發明內容】
[0004]本發明針對上述不足之處而提供的一種堵漏壩基隱蔽大裂縫的施工工藝，該工藝將橋接堵漏方法和化學堵漏結合起來，利用堵漏漿膨脹和密封性特征對大裂縫進行堵塞，使得施工效率高，工期短，成本低。
[0005]為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種堵漏壩基隱蔽大裂縫的施工工藝，包括以下步驟:
[0007](I)鉆孔與測斜
[0008]用地質回轉鉆機鉆孔，開孔前采用兩點法地錨固定，用角度尺和地質羅盤校正鉆機立軸；
[0009](2)鉆孔沖洗與簡易壓水
[0010]采用高壓水脈動沖洗，沖洗時間為30-60min，然后回清水1min ;灌漿前均進行簡易壓水試驗，保證壓水壓力為1.0MPa ；
[0011]⑶制漿
[0012]堵漏漿包括前期低密度膨脹型堵漏漿和后期高密度密封型堵漏漿；
[0013]其中，前期低密度膨脹型堵漏漿由下列重量份數的組分組成:復合填充劑3-5份、復合加固劑4-5份、聚丙烯酸鈉交聯共聚物顆粒2.5-3份、亞麻纖維5-6份、鋸末0.5-1份、水80-85份；將各組分按其重量份數稱量、混勻，經濕磨機磨制后送入攪拌桶，然后添加UNF-5型高效減水劑，UNF-5型高效減水劑占上述組分總重量的7% _9%，得前期低密度膨脹型堵漏漿；
[0014]后期高密度密封型堵漏漿由下列重量份數的組分組成:硅酸鹽水泥20-30份、聚丙烯酸鈉交聯共聚物顆粒5-10份、亞麻纖維5-15份、中砂15-20份、水5_10份；將各組分按其重量份數稱量、混勻，經濕磨機磨制后送入攪拌桶，然后添加UNF-5型高效減水劑，UNF-5型高效減水劑占上述組分總重量的7% _9%，得后期高密度密封型堵漏漿；
[0015]其中，鋸末為木材加工過程中散落下來的顆粒物質；
[0016]⑷灌漿
[0017]先灌前期低密度膨脹型堵漏漿，4小時后進行后期高密度密封型堵漏漿的灌注，邊灌邊向孔內加20-30%細沙，直至孔口返漿；
[0018](5)孔口沖灌礫石、粗砂
[0019]用清水在孔口向孔內先后沖灌礫石、粗砂直至堵塞通道。
[0020]進一步地，步驟(3)中所用的聚丙烯酸鈉交聯共聚物顆粒，其制備方法包括以下步驟:
[0021]①將丙烯酸鹽:水按質量比為1:4的比例混合，制成丙烯酸鹽水溶液；
[0022]②將氫氧化鈉:丙烯酸:水按質量比為1:2:5的比例混合；
[0023]③將過硫酸鈉或過硫酸銨:水按質量比為1:14的比例混合；
[0024]④將步驟①中得到的丙烯酸鹽水溶液與步驟②、步驟③得到的溶液等體積混合后置于不銹鋼反應器中反應40-60min，反應溫度為75°C，得到凝膠狀流體；
[0025]⑤凝膠狀流體與細度模數為3.0的中砂按質量比為1:8的比例混合，得到含砂膠體；
[0026]⑥將含砂膠體注入塑料模具中，模具孔眼尺寸為3-10mm的正方體凹槽，將模具放置在室外晾曬，在常溫下干燥，脫模后即可得到正方形的聚丙烯酸鈉交聯共聚物顆粒；
[0027]進一步地，步驟(3)中所用的復合填充劑為聚四氟乙烯樹脂，復合加固劑為甲凝。
[0028]進一步地，步驟(3)中所用的鋸末粒徑為8-10mm。
[0029]進一步地，步驟(3)中所用的亞麻纖維的長度為3_5cm。
[0030]進一步地，步驟(3)中所用的中砂粒徑為0.35-0.5mm。
[0031]進一步地，步驟(3)中前期低密度膨脹型堵漏漿和后期高密度密封型堵漏漿的絕對粘度為 115-120mPa.S。
[0032]進一步地，步驟(4)中所用的細沙粒徑為0.1-0.25mm。
[0033]進一步地，步驟(5)中所用的爍石粒徑為2-5mm，粗砂的粒徑為0.5-2mm。
[0034]本發明提供的一種堵漏壩基隱蔽大裂縫的施工工藝有以下有益效果:
[0035](I)本發明材料簡單，主要以硅酸鹽水泥、聚丙烯酸鈉交聯共聚物、砂、亞麻纖維為材料，制備出前期低密度膨脹型堵漏漿和后期的高密度密封型堵漏漿，前期低密度膨脹型堵漏漿具有較強的封堵能力及填充加固能力，既能封堵嚴重漏失地層，又能提高低壓地層的承壓能力，后期高密度密封型堵漏漿具備很強的滯留能力和封堵能力高，前期低密度膨脹型堵漏漿和后期的高密度密封型堵漏漿結合起來可有效地堵塞隱蔽大裂縫隙，防止漏漿。
[0036](2)該工藝將橋接堵漏方法和化學堵漏結合起來，通過先灌前期低密度膨脹型堵漏漿后灌后期高密度密封型堵漏漿的工藝，能解決裂縫較大且有水流通的問題，此工藝流程具有施工效率高，工期短，成本低等優點。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發明堵漏壩基隱蔽大裂縫的施工工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0038]堵漏機理:通過注漿泵將前期低密度膨脹型堵漏漿注入灌漿孔，混合物中的亞麻纖維，可減小裂縫的尺寸，使聚丙烯酸鈉能較快與巖土裂縫接觸，較快著床，聚丙烯酸鈉在水中膨脹，3-4h體積可增大80-100倍，可堵塞部分隱蔽大裂縫；4h后再進行后期的高密度密封型堵漏漿的灌注，由于后期的高密度密封型堵漏漿內也含有聚丙烯酸鈉顆粒，在灌注后能進一步的膨脹堵漏，可將前期沒堵塞的裂縫封好，防止了漏漿，同時因為膨脹力的作用，可抵消部分巖土體內力，從而可提高了巖土體的整體性和受力性能。
[0039]下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0040]實施例
[0041]首先確定大裂隙存在的具體位置，采用下行式注漿，即鉆進一段注一段，反復交替直到終孔。
[0042]具體工藝流程見圖1，包括如下步驟:
[0043](I)鉆孔與測斜
[0044]采用小口徑地質回轉鉆機，金鋼石鉆頭鉆孔，開孔前采用兩點法地錨固定，用角度尺和地質羅盤校正鉆機立軸；
[0045](2)鉆孔沖洗與簡易壓水
[0046]采用高壓水脈動沖洗，沖洗時間為30-60min，然后回清水1min ;灌漿前均進行簡易壓水試驗，保證壓水壓力為1.0MPa ；
[0047](3)制漿與檢測
[0048]堵漏漿包括前期低密度膨脹型堵漏漿和后期高密度密封型堵漏漿；
[0049]其中，前期低密度膨脹型堵漏漿由下列重量份數的組分組成:復合填充劑聚四氟乙烯樹脂3-5份、復合加固劑甲凝4-5份、聚丙烯酸鈉交聯共聚物顆粒2.5-3份、長度為3-5cm的亞麻纖維5-6份、粒徑為8_10mm的鋸末0.5-1份、水80-85份；將各組分按其重量份數稱量、混勻，經濕磨機磨制后送入攪拌桶，然后添加UNF-5型高效減水劑，UNF-5型高效減水劑占上述組分總重量的7% _9%，使漿液絕對粘度為115-120mPa.s，得前期低密度膨脹型堵漏漿；
[0050]后期高密度密封型堵漏漿由下列重量份數的組分組成:硅酸鹽水泥20-30份、聚丙烯酸鈉交聯共聚物顆粒5-10份、長度為3-5cm的亞麻纖維5_15份、粒徑為0.35-0.5mm的中砂15-20份、水5-10份；將各組分按其重量份數稱量、混勻，經濕磨機磨制后送入攪拌桶，然后添加UNF-5型高效減水劑，UNF-5型高效減水劑占占上述組分總重量的7% -9%,使漿液絕對粘度為115-120mPa.s，得后期高密度密封堵漏漿；
[0051]其中，漿液濃度采用標準漏斗粘度計檢測；細度主要采用沉降法，用激光粒度儀校核；
[0052]其中，所述的聚丙烯酸鈉交聯共聚物顆粒，其制備方法包括以下步驟:
[0053]①將丙烯酸鹽:水按質量比為1:4的比例混合，制成丙烯酸鹽水溶液；
[0054]②將氫氧化鈉:丙烯酸:水按質量比為1:2:5的比例混合；
[0055]③將過硫酸鈉或過硫酸銨:水按質量比為1:14的比例混合；
[0056]④將步驟①中得到的丙烯酸鹽水溶液與步驟②、步驟③得到的溶液等體積混合后置于不銹鋼反應器中反應40-60min，反應溫度為75°C，得到凝膠狀流體；
[0057]⑤凝膠狀流體與細度模數為3.0的中砂按質量比為1:8的比例混合，得到含砂膠體；
[0058]⑥將含砂膠體注入塑料模具中，模具孔眼尺寸為3-10mm的正方體凹槽，將模具放置在室外晾曬，在常溫下干燥，脫模后即可得到正方形的聚丙烯酸鈉交聯共聚物顆粒；
[0059]⑷灌漿
[0060]先灌注前期低密度膨脹型堵漏漿，漿液中的亞麻纖維、鋸末能將大裂縫孔徑減小，含砂聚丙烯酸鈉交連聚合物顆粒能快速著床，在短時間內膨脹100倍以上，封堵大裂縫；
[0061]4小時后，待前期漿液中的充分膨脹封堵大裂縫，進行后期高密度密封型堵漏漿的灌注，邊灌邊向孔內加20-30%粒徑為0.1-0.25mm的細沙，直至孔口返漿；為加快漿液凝固，避免漿液沿