粘土固化剂防渗灌浆技术应用手册.pdf

第一章 前言 湖南省是全国水库最多的省份， 现有各类水库 13326座 ,其中小 型水库 13029 座。这些小型水库大多数建于上世纪 50～70 年代 , 且以 土石坝为主，大部分堤坝存在坝体、坝基渗漏。土石坝大坝基本存在 坝基渗漏、绕坝渗漏、接触冲刷破坏、散浸、沼泽化、流土、管涌等 严重问题 , 危及大坝安全 . 传统的水库堤坝防渗处理主要采用套井冲抓回填、高压喷射灌 浆、土工膜防渗及水泥浆液帷幕灌浆技术。 套井冲抓回填受坝体高度、 水位及天气因素影响； 高压喷射灌浆成本高， 受施工场地和电力约束； 土工膜防渗， 施工要求高。 当前同一病险水库的除险加固常常是上述 多种施工方法并存 ,不但施工程序复杂，而且施工工期较长、工程投 资较大、防渗效果难以保障。因此，在病险水库除险加固任务繁重 , 资金偏紧的情况下 ,迫切需要一种施工简便、防渗效果好又能降低工 程成本的全新的防渗方法。 粘土固化剂及其灌浆技术， 就是在充分分 析了传统灌浆材料和灌浆技术的基础上发明的一种简便、 高效、经济 的防渗处理方法 .它通过简单的钻孔灌浆技术，一次性解决坝体、坝 基的防渗加固问题，不但施工简便、工期可控、低碳环保，而且防渗 性能显著提高 ,工程造价大幅降低。 粘土固化剂属于新一代灌浆材料 ,2004 年通过了水利部的科技 成果鉴定， 2005 年获得国家发明专利，同年还获得了广西壮族自治 区科技进步一等奖 .由该灌浆材料与粘土、水泥配制的特种粘土固化 浆液具有优于现行普通水泥浆液、 水泥粘土浆液的多项良好技术性能 , 如无析水性，初始粘度、稳定性好，胶凝时间等均可控，结石体早期 强度上升较快且可控， 在流动性、 可泵性、固化性、抗地下水稀释性、 吸水性、胶凝体积膨胀性、可重复灌注性、封堵性，以及结石体抗地 下水和酸碱侵蚀性、 抗震性等方面皆有极明显的优势。 渗透系数达到 -6 —9 10 ～10 cm/s 量级。 粘土固化浆液无毒、无臭、易清洗，对人体无害 ,因而，浆液工 程应用无环境土壤和地表水、地下水的水质污染。 粘土固化剂彻底解决了水泥与粘土不相容的技术难题 .它的应 用 ,不但提高了灌浆防渗加固的技术性能指标，而且在基本不改变施 工方式的同时，还能大大降低水泥用量，即节约了资源，又保护了环 境，还能有效降低工程成本。 该发明专用技术现已转化成了成熟的高科技产品，并形成了完 整的粘土固化浆液病险水库堤坝除险加固防渗灌浆成套技术。 从 2002 年发明以来已广泛应用于广西、江西、山东、黑龙江、四川、安徽等 多个省市的防渗加固工程， 典型应用案例包括粗砂、 卵石层江堤防渗 加固工程、岩溶坝基防渗加固工程、坝基坝体强透水层防渗工程。长 沙京网电力科技有限公司作为湖南省的推广应用总代理 ,于 2010 年 3 月在双峰县峡山塘水库完成了湖南省水利厅下达的粘土固化剂防渗 加固试点工作，并取得了圆满成功。 2010 年 12 月 ,湖南省水利厅下发了《关于进一步推扩粘土固化 剂在我省病险水库除险加固过程中试用的函》 (湘水函 [2010］183 号）。 粘土固化剂防渗加固应用技术规范是对 SL62—94 《水工建筑物 水泥灌浆