原位化學(xué)灌漿加固材料基本信息

50年來(lái)，我國(guó)在化學(xué)灌漿技術(shù)這個(gè)小領(lǐng)域取得的成績(jī)，主要表現(xiàn)在以下方面:

1. 化學(xué)灌漿從無(wú)到有，從小到大發(fā)展起來(lái)，已成為我國(guó)現(xiàn)代工程技術(shù)不可或缺的一個(gè)組成部分。

2. 國(guó)外有的常用化學(xué)灌漿漿材品種，我國(guó)基本上都已開(kāi)發(fā)出來(lái)(如環(huán)氧、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和堿性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹(shù)脂、鉻木素等)。

3. 化學(xué)灌漿漿材品種開(kāi)發(fā)中還有一些獨(dú)創(chuàng)。如甲凝、彈性聚氨酯，甲氰凝和環(huán)氧-聚氨酯，丙烯酸酯-聚氨酯等互穿網(wǎng)絡(luò)灌漿材料。

4. 化學(xué)灌漿設(shè)備的研制開(kāi)發(fā)已基本能適應(yīng)和滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)化灌工程的要求。如化學(xué)灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等。

5. 化學(xué)灌漿技術(shù)已在國(guó)內(nèi)水電(大壩、堤防、水庫(kù)、電站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機(jī)場(chǎng))和采礦等四大部門(mén)得到推廣應(yīng)用。

6. 化學(xué)灌漿技術(shù)應(yīng)用已解決了許多工程難題，取得良好的效益。以水利為例，如三峽、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬(wàn)安等水利樞紐都是采用化學(xué)灌漿技術(shù)解決一些工程技術(shù)難題的典型例子。

7. 化學(xué)灌漿已從工程完建后的應(yīng)用，發(fā)展到工程興建前設(shè)計(jì)中就采用。如三峽化灌帷幕預(yù)計(jì)15000米，化灌加固地基預(yù)計(jì)3000米。

8. 化學(xué)灌漿技術(shù)在一些方面已具國(guó)際先進(jìn)水平，如青海龍羊峽大壩采用中化798環(huán)氧漿材處理G4偉晶巖劈裂帶和三峽大壩采用CW環(huán)氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥-化學(xué)復(fù)合灌漿技術(shù)均堪稱(chēng)國(guó)際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進(jìn)技術(shù)。

9. 化學(xué)灌漿理論上也有一些突破和創(chuàng)新。如漿液擴(kuò)散半徑的計(jì)算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等。

10. 化學(xué)灌漿技術(shù)出版物取得收獲。自上世紀(jì)八十年代以來(lái)己出版專(zhuān)著十余部。包括水利學(xué)報(bào)、水利水電技術(shù)、巖土工程學(xué)報(bào)、巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)、長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)在內(nèi)的全國(guó)132家科技期刊都選登化學(xué)灌漿的研究論文。近5年選登的論文就有300余篇。

化學(xué)灌漿分為接縫灌漿、帷幕灌漿與固結(jié)灌漿

什么叫接縫灌漿?

三峽大壩按工程設(shè)計(jì)分為泄洪、導(dǎo)墻、左右廠(chǎng)房、臨時(shí)船閘、縱向圍堰、左右非溢流壩等8大主體壩段，每個(gè)主體壩段又分若干個(gè)澆筑壩段，共有80余個(gè)壩段，每個(gè)壩段又分幾個(gè)壩塊進(jìn)行混凝土澆筑，各個(gè)壩塊之間設(shè)計(jì)有縫隙，為使各壩塊連成一體，就需要使用接縫灌漿，這就如同砌一堵墻，磚塊之間需要用水泥漿連接一樣。三峽二期工程在混凝土施工時(shí)，設(shè)計(jì)接縫灌漿量約43.5萬(wàn)立方米。

接縫灌漿根據(jù)施工工藝的不同分為預(yù)埋管灌漿和拔稱(chēng)灌漿兩種，灌漿管網(wǎng)包括進(jìn)漿管、回漿管和排氣管。預(yù)埋管灌漿的管網(wǎng)呈立體排列布置，進(jìn)、回漿管主管道埋于混凝土內(nèi)部，再由支管連接到混凝土縫面上。拔管灌漿的進(jìn)、回漿管呈縱向布置于縫面上，間距一般為1.5米。 由于三峽大壩泄水閘門(mén)必須在接縫灌漿完成后才能進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)安裝，所以混凝土澆筑、接縫灌漿和金屬結(jié)構(gòu)安裝在施工上形成了相互制約的關(guān)系。

什么叫帷幕灌漿?

由于三峽水庫(kù)蓄水位高程175米，強(qiáng)大的水壓可能使水穿過(guò)基巖深層裂隙而產(chǎn)生滲漏。為防止這種情況發(fā)生，施工人員沿著壩軸線(xiàn)打深孔再用高壓把漿液灌注到基巖深處的裂隙中，這些漿液在巖石深處連成一體，形成一道完整的擋水帷幕，所以稱(chēng)作帷幕灌漿。

三峽大壩基巖體主要為微新(花崗)巖體，一般透水性微弱，局部透水性較強(qiáng)。為了有效控制壩基滲漏，降低壩基揚(yáng)壓力，減小壩基滲透水量，增強(qiáng)基巖構(gòu)造結(jié)構(gòu)面內(nèi)軟弱充填物質(zhì)的長(zhǎng)期滲透穩(wěn)定性，在大壩壩基、通航建筑物上閘首、山體連接段及兩岸壩肩均布置有一定深度的灌漿孔，并在擋水前緣形成一道連續(xù)的防滲灌漿帷幕，全長(zhǎng)約3950米，鉆孔進(jìn)尺33.6萬(wàn)米。

三峽工程帷幕灌漿鉆孔最大深度超過(guò)100米，鉆孔口直徑為56至76毫米，灌漿壓力為5.0至6.0兆帕。

什么叫固結(jié)灌漿?

固結(jié)灌漿主要用于處理大壩基礎(chǔ)淺部巖體及地質(zhì)缺陷部位巖體的裂隙，改善壩基的應(yīng)力狀況，加強(qiáng)建基面的整體性，提高大壩穩(wěn)定性，一般處理深度為5到8米。

三峽大壩建設(shè)基面優(yōu)質(zhì)和良質(zhì)巖體約占98%，中等及較差巖體僅占2%。由于地質(zhì)及壩基開(kāi)挖、爆破等原因，基巖表層會(huì)產(chǎn)生大小不等的裂隙，三峽大壩建設(shè)在這樣的巖石上，如不進(jìn)行灌漿，局部可能產(chǎn)生不均勻沉降，壩基淺層也可能會(huì)造成漏水。所以在基礎(chǔ)混凝土澆筑到3米左右時(shí)，就要從混凝土表面鉆孔，孔距一般為2.5米，對(duì)淺層裂隙進(jìn)行灌漿處理，把大壩牢牢固定在可靠的基巖上。

基巖上的混凝土澆筑屬于工程上的強(qiáng)約束區(qū)，不能有較長(zhǎng)的間歇，因此，對(duì)固結(jié)灌漿工期要求較緊。三峽大壩設(shè)計(jì)固結(jié)灌漿進(jìn)尺約30.7萬(wàn)米。