裂缝灌浆施工方案

一、钻孔钻孔是灌浆法施工的首要步骤。通过各类钻机，在不同的岩土中造孔，尽可能地暴露出孔隙和裂隙，随后利用灌浆机械将浆液压入地层。钻孔不仅为浆液进入岩土缝隙提供了通道，更是实现各种灌浆工艺的关键前提。钻孔的方法多样，包括冲击钻、回转钻以及冲击回转钻等。冲击钻适宜在砂砾石等松软地层使用，其钻进时通过泥浆护壁可防止孔壁坍塌，同时节省套管；回转钻则多用于岩石地层，并可获取岩芯。此外，钻孔方法还可根据钻头的不同而分为钻粒钻孔、硬质合金钻孔和金刚石钻孔，其中金刚石钻孔在灌浆工程中正逐渐得到推广。虽然冲击回转钻的钻孔速度较快且费用较低，但需注意其钻出的岩粉可能较多，存在堵塞岩缝的风险。在灌浆过程中，通常需要钻垂直孔。然而，在岩层中遇到倾角较大的裂缝时，可能不得不采用斜孔，此时应采取相应措施确保灌浆体能形成完整平面。同时，钻孔直径的大小对灌浆的质量和效率有着直接影响。虽然较大的直径能截取更多的孔隙和裂隙，但可能导致钻速减慢、材料消耗增多。因此，现代的灌浆技术正逐渐向小口径方向发展。例如，乌江渡水电站岩溶地基灌浆成功采用(48~55)mm钻头后，我国多处工程也相继采用了这种小口径钻头，以优化灌浆效果。二、裂隙岩石灌浆接下来，我们将深入探讨裂隙岩石灌浆的相关内容。

岩石灌浆常采用以下三种方法：

自上而下孔口封闭分段灌浆法（图9-23a）

此法的优势在于所有孔段均可自行复灌，从而有效加固上部软弱岩层，并节省了起下栓塞的时间。1、自下而上栓塞分段灌浆法（图9-23b）

尽管该方法工序简洁、效率较高，但其缺点亦不容忽视。例如，灌浆前的压水资料可能不够精确，在裂隙发育或岩层较软的地区，容易发生串浆、冒浆和岩石上抬等事故。因此，此法更适宜在裂隙不甚发育且岩层坚硬的地区使用。2、自上而下栓塞分段灌浆法（图9-23c）

此法栓塞严密，压水资料相对准确，并能逐段加固岩石，有效减少浆液串冒和岩石上抬事故。在地质条件不佳的岩层中，此法常被采用。接下来，我们将介绍另一种重要的灌浆方法——袖阀管法灌浆。该方法由法国Soletanche公司率先提出并应用，自20世纪50年代起在国际土木工程领域得到广泛应用，主要解决砂砾石及黏性土的灌浆问题。其设备及钻孔构造如图9-24所示，而灌浆过程则主要包括钻孔等四个步骤，如图9-25所示。

(1)钻孔。在钻孔过程中，通常使用优质泥浆，例如膨润土浆，来稳固孔壁（图9-25a）。虽然套管护壁也可以使用，但较少采用。

(2)插入袖阀管。为了确保套壳料的均匀厚度，应将袖阀管置于钻孔的中心位置（图9-25b）。

(3)浇注套壳料。通过浇注套壳料来置换孔内的泥浆（图9-25c）。在浇注过程中，需要特别注意避免套壳料进入袖阀管内，同时也要防止孔内泥浆混入套壳料中。

(4)灌浆。当套壳料达到一定强度后，通过在袖阀管内放入双塞灌浆管来进行灌浆（图9-25d）。3、袖阀管法灌浆的主要优点包括：

(1)灵活性高，可以根据需要灌注任何灌浆段，并且可以进行重复灌浆。

(2)可以使用较高的灌浆压力，降低了冒浆和串浆的风险。

(3)钻孔和灌浆作业可以分开进行，提高了钻孔设备的利用率。4、然而，该方法也存在一些不足之处：

(1)袖阀管与套壳料胶结后难以拔出重复使用，导致管材消耗较多。

(2)每个灌浆段的长度是固定的，通常为33~50cm，无法根据地层实际情况进行调整。接下来，我们将介绍另一种灌浆方法——循环钻灌法。这种方法在地表仅需设置孔壁管和混凝土块来防止地面冒浆，无需在孔内打入套管。它采用自上而下的钻灌方式，钻完一段即进行灌注，直至达到预定深度。在钻孔时，会使用泥浆或稀水泥黏土浆作为循环冲洗液，这样既稳固了孔壁，又向地层中灌入了一些浆液，起到了初步的灌浆作用。

当地表覆盖黏性土时，护壁管可埋设在土层中，若地表无黏土层，则可将其埋设在砂砾石层中，但后者可能导致部分受灌体无法得到适宜的灌注。循环钻灌法是砂砾石地基及黏性土层灌浆的简便方法，其优势在于：无需在整孔中埋设护壁管，节省管材并提高效率；钻灌紧密相连，简化操作并节省时间；自上而下分段灌浆，全孔同时受压，对各灌浆段起到多次复灌作用，有助于排除多余水分，提高浆液结石的密实度。此外，裂隙岩石、砂砾石及黏性土灌浆时，应遵循分序逐渐加密的原则，将一排中的灌浆孔分成若干次序，按先疏后密、中间插孔的方法进行钻孔灌浆。加密次数需根据地质条件及施工期限等因素确定。

对于任一排孔，其加密次序遵循一定的规律，如图9-31所示。图中，d代表起始孔距，而d则表示最终孔距。数字4则分别代表第n序孔。若以n表示加密次数，那么起始孔距与最终孔距之间的关系可表达为d0=2nd0=2^n。对于多