專利名稱：一種地質化學灌漿中的非灌段隔離方法
技術領域：
本發明屬于建筑基礎補強防滲技術領域，尤其屬于水利水電大壩地質基礎化學灌漿補強防滲技術領域，特別涉及一種地質化學灌漿中的非灌段隔離方法。
背景技術：
在水電建設施工中，水電站大壩建設的防滲加固是重要的施工工藝。通常大壩抗力體地質條件復雜，抗力體范圍內及帷幕線上的可能存在的軟弱低滲透破碎帶會嚴重影響大壩的運行安全。在完成抗力體的固結以及帷幕線的帷幕水泥灌漿后，針對軟弱低滲透破碎帶采用化學灌漿進行后續的補強防滲處理。軟弱低滲透破碎帶的化學灌漿處理往往補強和防滲兼顧，化學灌漿材料主要采用環氧系列漿材。而上述軟弱低滲透破碎帶在抗力體范圍內及帷幕線上的分布具有不規則間隔分布，埋藏深度較深等特點。化學灌漿將孔段內的軟弱低滲透破碎帶劃分為灌漿段，而其余部分劃分為非灌段。非灌段的劃分減少了化學灌漿的處理工程量，可有效地提高化學灌漿的施工處理效率、減少化學漿材的浪費，對整個工程的施工進度和處理的經濟性具有重要意義。然而孔段內的非灌段和灌漿段交替并存增加了施工的難度。非灌段的存在增加了灌漿段的段長，影響了灌漿時的灌漿壓力和注入率，不利于漿液有效的注入到灌漿范圍內，對處理效果具有較大負面影響。對孔段進行灌漿段和非灌段劃分后，非灌段不需要進行化學灌漿處理，現有方法在造孔后，將灌漿塞卡在灌漿段段頂非灌段段底可有效越過非灌段。但化學漿材具有高滲透性，且灌漿歷時較長，灌漿時出現繞塞返漿等特殊情況后塞不能正常取出。在化學灌漿時，灌漿壓力較大，且鉆孔孔壁常依附有化灌漿材，常出現滑塞等特殊情況。采用上述方法對非灌段進行隔離，可行性及可靠性較低。
發明內容
本發明根據現有技術的不足公開了一種地質化學灌漿中的非灌段隔離方法。本發明要解決的問題是提供一種在地質化學灌漿中，根據不同灌漿段情況進行非灌段隔離的方法。本發明通過以下技術方案實現:地質化學灌漿中的非灌段隔離方法，所述化學灌漿包括鉆孔、鉆孔沖洗及壓水、非灌段隔離、排水、化學灌漿施工、閉漿、水泥置換及待凝和封孔步驟，其特征在于:所述非灌段隔離包括非灌段和灌漿段確定、非灌段隔離操作；非灌段和灌漿段確定是依據先前地質勘探孔所揭露的斷層位置，繪制軟弱低滲透帶的分布圖，根據軟弱低滲透帶的分布圖將孔段內的軟弱低滲透帶劃分為灌漿段而其余部分劃分為非灌段；非灌段隔離操作，孔口段的非灌段采用地質鉆機鉆進至非灌段段底，用無縫鋼管下至非灌段段底，用0.5:1的水泥漿液或化學漿材進行孔口管鑲鑄實現封閉隔離；或，灌漿段之間的非灌段采用地質鉆機鉆進至需隔離非灌段段底，采用速凝化學漿材進行灌注實現封閉隔離。速凝漿材的灌注采用限時或限量灌注，保證非灌段具備一定的灌注量達到封閉效果，同時控制灌注量節約處理成本。限量灌注:當灌注量達到單注10Kg/m時可結束灌漿。限時灌注:當灌注時間達到8h后結束灌漿。本發明有益性:本發明根據不同灌漿段情況進行非灌段隔離，孔口段的非灌段采用水泥漿液進行孔口管鑲鑄，灌漿段之間的非灌段采用速凝化學漿材進行灌注實現封閉隔離，本發明結合工程實際，操作方便，封閉隔離成本低，經實驗和工程實踐證明本發明非灌段隔離技術使非灌段對灌漿段的影響消除，可將非灌段有效的從孔段中分離出來，其在化學灌漿中廣泛推廣運用，解決了破碎帶分布不均，處理困難的技術難題，保證工程效益，符合工程重量要求。
圖1是本發明化學灌漿工藝示意框圖；圖2是本發明非灌段隔離施工工藝地質示意圖。圖中，I是灌漿段，2是非灌段，3是孔口段非灌段，4是軟弱低滲透破碎帶。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明進行進一步的描述，本實施例只用于對本發明進行進一步的說明，但不能理解為對本發明保護范圍的限制，本領域的技術人員可以根據上述內容作出一些非本質的改進和調整屬于本發明保護的范圍。結合圖1。包括非灌段隔離的化學灌漿步驟( I)鉆孔鉆孔孔徑宜采用小孔徑鉆進，減少漿液的孔占及管占，一般采用Φ75πιπι或Φ56mm0若第一段為非灌段開孔采用091mm金剛石鉆頭，鉆進至非灌段段底，采用073mm無縫鋼管進行孔口管鑲鑄，以下段次采用Φ56πιπι孔徑。若第一段為灌漿段，則化學灌漿結束后進行孔口管鑲鑄，以便采用孔口封閉灌漿，防止滑塞發生。(2)鉆孔沖洗及壓水為防止巖屑、巖粉堵塞漿液擴散通道，鉆孔結束后應進行鉆孔沖洗(裂隙沖洗)。采用導管通入大流量水流，從孔底向孔外沖洗，直至回水澄清；裂隙沖洗采用壓力水脈動沖洗，沖洗壓力為80%的灌漿壓力但不大于1.0MPa，沖洗時間不少于20min。化學灌漿段每一段鉆孔沖洗干凈后進行壓水試驗，以判定地層的滲透性。當滲透性較大如> Ilu時，先進行(濕磨)水泥灌漿充填>0.2mm裂隙，以防止漿液擴散范圍過廣而造成漿液浪費且不易結束，再進行化學灌漿；當滲透性小時如< llu，可直接進行化學灌漿。
(3)非灌段隔離結合圖2。非灌段和灌漿段確定是依據先前地質勘探孔所揭露的斷層位置，繪制軟弱低滲透帶的分布圖，根據軟弱低滲透帶的分布圖將孔段內的軟弱低滲透帶劃分為灌漿段而其余部分劃分為非灌段；非灌段隔離操作，孔口段的非灌段采用地質鉆機鉆進至非灌段段底，用無縫鋼管下至非灌段段底，用0.5:1的水泥漿液或化學漿材進行孔口管鑲鑄實現封閉隔離；灌漿段之間的非灌段采用地質鉆機鉆進至需隔離非灌段段底，采用速凝化學漿材進行灌注實現封閉隔離。采用具有起始粘度相對較高、粘度上升較快的速凝化學漿材進行灌注需要根據現場情況限時或限量灌注。本發明采用的速凝漿材粘度測試如下表所示:
權利要求
1.一種地質化學灌漿中的非灌段隔離方法，所述化學灌漿包括鉆孔、鉆孔沖洗及壓水、非灌段隔離、排水、化學灌漿施工、閉漿、水泥置換及待凝和封孔步驟，其特征在于:所述非灌段隔離包括非灌段和灌漿段確定和非灌段隔離操作。
2.根據權利要求1所述的地質化學灌漿中的非灌段隔離方法，其特征在于: 非灌段和灌漿段確定:依據地質勘探孔所揭露的斷層位置，繪制軟弱低滲透帶的分布圖，根據軟弱低滲透帶的分布圖將孔段內的軟弱低滲透帶劃分為灌漿段而其余部分劃分為非灌段； 非灌段隔離操作:孔口段的非灌段采用地質鉆機鉆進至非灌段段底，用無縫鋼管下至非灌段段底，用0.5:1的水泥漿液或化學漿材進行孔口管鑲鑄實現封閉隔離；或，灌漿段之間的非灌段采用地質鉆機鉆進至需隔離非灌段段底，用速凝化學漿材進行灌注實現封閉隔離。
3.根據權利要求2所述的地質化學灌漿中的非灌段隔離方法，其特征在于:速凝化學漿材灌注采用限時或限量灌注； 限時灌注時間達到8h后結束灌漿；或， 限量灌注量達到單注10Kg/m時結束灌漿。
全文摘要
本發明公開了一種地質化學灌漿中的非灌段隔離方法。包括鉆孔、鉆孔沖洗及壓水、非灌段隔離、排水、化學灌漿施工、閉漿、水泥置換及待凝和封孔步驟，非灌段隔離包括非灌段和灌漿段確定、非灌段隔離操作；孔口段的非灌段采用地質鉆機鉆進至非灌段段底，用無縫鋼管下至非灌段段底，用0.5:1的水泥漿液或化學漿材進行孔口管鑲鑄實現封閉隔離；灌漿段之間的非灌段采用地質鉆機鉆進至需隔離非灌段段底，采用速凝化學漿材進行灌注實現封閉隔離。本發明根據不同灌漿段情況進行非灌段隔離，結合工程實際，操作方便，封閉隔離成本低，可將非灌段有效的從孔段中分離出來，解決了破碎帶分布不均，處理困難的技術難題，保證工程效益，符合工程重量要求。
文檔編號E02D15/04GK103184736SQ201310085470
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月18日 優先權日2013年3月18日
發明者姚昕, 石軍, 鄧強, 李俊濤, 劉超, 王遠勛, 廖軍, 焦瑞峰, 韋尚偉, 黃建忠 申請人:中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司