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自流可控灌浆技术

  • 澳门真人官网平台:6/4/2018
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  • 编辑:清华大学水利水电工程系
技术概况
对于特大空隙地层、裂隙发育贯通等复杂地质条件的工程灌浆,采用水泥灌浆因裂隙贯通导致浆液流失,难以固结封堵裂隙,灌浆不易达到设计压力,需反复钻灌和待凝,不仅施工复杂,耗浆量大,且难以满足设计要求。采用膏状浆液及其他可控灌浆方式,也存在施工复杂、设备要求高、综合成本较高的问题。
自流可控灌浆技术通过调节灌浆砂浆的填充性能以适用于不同发育裂隙的灌浆需求,既充分填充裂隙,又能有效控制填充范围,减少灌浆区域以外的填充,节约灌浆材料。通过自流可控灌浆技术可将复杂地质条件转变为常规地质条件,从而显著提高水泥灌浆的效率,降低水泥单位消耗。
自流可控灌浆技术相对于常规灌浆方式,具有如下特点:
(1)能同时调节灌浆砂浆的流动性能、粘度,以适应于不同裂隙宽度和扩散距离的灌浆需求,既充分填充裂隙,又能有效控制填充范围;
(2)胶砂比低,减少水泥用量,有效解决砂浆收缩开裂问题;
(3)采用无压自流方式即可实现灌注,可有效节约施工设备;
(4)所用砂浆的配合比基于现场材料,适于大规模应用,成本低。所用材料均为常规工程材料,无毒无副作用,绿色环保;
(5)对于有地下水的特殊工况,有专用防水自流可控砂浆满足灌浆需求。
技术指标
自流可控灌浆技术具有如下技术指标:
(1)能独立控制自流可控灌浆砂浆的流动性、粘性,其中砂浆流动度范围为200mm~400mm;
(2)自流可控灌浆砂浆的配制基于现场材料,工作性能稳定性可根据施工需求调整,一般不低于1小时;
(3)胶砂比可达1:3,可有效降低胶凝材料用量,有效地解决砂浆的收缩开裂问题;
(4)自流可控灌浆砂浆可无压灌注;
(5)钻孔取芯结果表明自流可控灌浆技术可填充毫米级宽度的裂隙。
技术持有单位先容
清华大学水利水电工程系(简称水利系)建于1952年,其前身是清华大学土木工程系水利组。水利系始终坚持研究型大学的办学思路,积极开展高水平的科学研究工作。依托清华大学水利系建设的水沙科学与水利水电工程重点重点实验室是水利领域唯一的优秀重点实验室,在水利水电工程领域开展的研究成果为我国的水利水电建设提供了重要的科技支撑。
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应用范围及前景
自流可控灌浆技术适用于将特大空隙地层、裂隙发育贯通等复杂地质条件转变为常规地质条件。对于有地下水的工况同样适用。
四川甘孜州斜卡水电站坝址区基岩裂隙发育、地下水丰富。采用水泥浆液灌注,存在水泥耗浆量很大、难以升压、施工复杂的问题,灌浆完成合格率仅为39%。采用自流可控灌浆技术将恶劣地质条件转变成常规地质条件,然后采用水泥浆液灌注,合格率显著提高,且综合成本低。该工程共使用自流可控灌浆技术完成灌浆27.21万米,效果良好。
随着水电工程的发展,工程坝址选择空间越来越小,出现特大空隙底层等复杂地质条件的机率越来越高。自流可控砂浆应用于此类地质条件的灌浆处理填充效果较好、经济性高,具有良好应用前景。
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