粘土固化剂防渗灌浆技术应用手册.docVIP

粘土固化剂防渗灌浆技术

应用手册

长沙京网电力科技有限公司发布

二O一O年十二月

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局，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白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

-6-9的优势。渗透系数达到10~10cm/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

水泥灌浆施工技术规范》和DL/T5238-2010〈〈土坝灌浆技术规范》规定的补充，并根据〈〈湘水科教[2010]5号文件》文件精神制定的，目的是保证施工精确到位，满足防渗工程技术要求以及带来良好的经济效益和社会效益。

由粘土固化剂配置而成的特种粘土固化粘液一般采用钻孔灌浆方式对坝体、坝基进行充填式防渗灌浆，其设计方法和施工方法同传统的水泥浆液和粘土水泥浆液灌浆方法基本相同。对于不适宜于采用钻孔灌注的，可以采用高压旋喷进行灌注。采用高压旋喷进行灌注，其设计方法是:粘土固化剂按水泥用量的15?20%?水泥干拌均匀后直接按高压旋喷方式进行灌注。

由粘土固化剂配置而成的特种粘土固化浆液可广泛应用于包括砂卵石层、碎石层、地下水侵蚀层等各种地层条件下的坝基、坝体的防渗加固工程，不但可以显著提高病险水库、堤坝的防渗性能，而且还可节约工程成本、缩短施工工期，实现低碳环保。

第二章注浆材料与注浆设备

2.1注浆材料

2.1.1特种粘土固化剂

特种粘土固化浆液的关键成分，由多种天然矿物材料经高温活化处理与研磨、拌合混配而成。质量控制标准:灰白色，粉沫状固体，比表面积,

332500m/kg，细度0.08mm筛余w8%密度2.8g/cm~3.15g/cm,含水率,2%无毒、无气味、非易燃、满足环保要求。储运条件:确保干燥条件，严格防潮，内置防潮薄膜编织袋储运，储存期不超过3个月，不得使用过期、受潮结块的产品。

2.1.2特种粘土固化浆液

由特种粘土固化剂、水泥、粘土、水