循环式灌浆与纯压式灌浆区别与应用.pdfVIP

大坝防渗灌浆方式

循环式灌浆与纯压式灌浆区别与应用

1、循环式灌浆

循环式灌浆是指浆液始终保持着循环，要求泵排量大于岩石吸浆量，进入孔

段的浆液，一部分进入裂隙而扩散，余下的浆液返回地面，可重复使用。所有灌

浆段内的浆液始终保持循环流动状态，随着灌浆时间的延续，吸浆量的递减，浆

液的流速会越来越大，可减少孔段内水泥颗粒的沉淀，也不容易发生“固管”事

故，有利于提高灌浆质量与效率。所以在“水工建筑物水泥灌浆施工技术规范”

（SL62-94，或者是DL/T5148-2001）中，都明确指出帷幕灌浆应优先采用循环

式

2、纯压式灌浆

纯压式灌浆是浆液向孔内的岩石裂隙中扩散，人为控制不让浆液返回，即所

谓“只进不出”。随着灌浆时间的延续，较长时间的灌注后，吸浆量逐渐减少，

灌浆段内的浆液流速逐渐降低，此时浆液中的水泥颗粒易于沉淀，有可能堵塞到

裂隙口，影响灌浆质量，而且容易引发“固管”事故。所以，这种灌浆方式只适

于大裂隙，大渗透量的地层，同时也不适于深孔灌浆。

3、灌浆方法论证

为适用千变万化的地质情况，出现了多种灌浆方法，不同的灌浆方法要适用

于不同的地质条件。不同方法各有利弊，如果所选方法不当，也可能事倍功半，

无法取得好的经济效益。在选择灌浆方法的同时，还应注意选择合理的灌浆方式。

3.1自上而下灌浆法

自上而下灌浆法主要用于岩石破碎的基岩，节理裂隙发育，成孔时冲洗液漏

失严重，以至钻进过程不返水，而且经常出现掉块，引发卡钻事故，钻孔孔壁很

不稳定。或者是全孔分布有易劈裂岩体，或者是松散的覆盖层，这样的地层用自

上而下的灌浆方法，可以使地层自上而下的被水泥浆固结，易于栓塞对试段封闭

的有效性，不必担心浆液绕塞渗漏，影响质量或引发“固管”事故。根据孔壁的

稳定情况，可选用待凝或不待凝进行灌浆，以前的规范规定是必须待凝。由于灌

浆工程为群孔施工，孔距相粼很近，均在混凝土面板上施工，或者是在轻轨上安

装钻机，搬家方便快捷，费时很少，加之施工分序进行。所以，待凝并不担搁太

多时间。1983年这个待凝作了修改，“采用自上而下分段灌浆时，孔口无涌水的

孔段，在灌浆结束后，一般可不待凝，但在断层破碎带等地质条件复杂或在孔口

有涌水的地段，则宜待凝，其待凝时间应根据工程具体情况确定”（SL62-94水

工建筑物水泥灌浆施工技术规范P10）。在上段已经灌注的情况下，加大灌浆压

力不会带来事故蔽患，而且可以得到好的灌浆质量。

由于分段灌浆，对水泥灌入量计算较准确，压水试验成果也较准确，有利于

成果的分析研究。

自上而下的分段灌浆方法栓塞是逐段下入的，多采用循环式灌浆。所以，只

能采用双管式灌浆栓塞，孔径必须适当增大，增大孔径提高了成本，影响了工期。

耗浆量特别大时，可考虑采用纯压式自上而下灌浆，采用单管顶压式灌浆塞（如

图2），操作简单，只需用送浆管（即钻杆）向下加压，就可使胶囊胀出，隔离

开灌浆孔段，从三通向孔内灌浆。但在灌浆段隔离无效时，需提出孔口，更换顶

管长度，才可重新进行试段隔离。不过上段已经灌注浆液封凝，出现隔封失效的

情况一般很少。

3.2自下而上灌浆法

自下而上灌浆法是在成孔后，由钻孔底部逐段上移进行灌浆，适用以下情况：

岩石比较完整，裂隙不发育，地质情况比较简单。成孔过程比较顺利，没有出现

或者很少出现掉块卡钻、夹钻等事故。钻孔上部有易劈裂岩体等，宜采用此方法。

此方法的优点是：工序简化，工效较高。但此方法也经常会遇到一些问题，如：

由于终孔后才自下而上灌浆，钻进延续时间较长，整个钻孔的裂隙容易受到岩粉

的堵塞，给灌浆效果造成影响，孔段愈上影响愈大。如果加大灌浆压力，则容易

发生浆液绕塞渗漏，增加“固管”事故的机率，如果不提高灌浆压力，则裂隙有

可能冲不开，可能影响灌浆质量。岩石比较完整时，一般吃浆量较小，采用纯压

式灌浆的话，孔内浆液流动速度很慢，极容易发生“固管”。所以，应多采用循

环式灌浆。

采用自下而上循环式灌浆就必须用双管栓塞，同时孔径要适当加大，要留出

栓塞以上灌浆管与孔壁之间的间隙，以便监测栓塞密封的可靠性，浆液一旦泄漏

上返，所带来的后果远比自上而下栓塞返浆的后果严重，将会影响到整个孔的灌

浆质量，灌浆段会因灌浆压力的卸漏，使浆液的扩散半径达不到设计的范围，孔

与孔之间形不成帷幕。上部待灌段，会因为返回浆液的流经，而将裂隙口堵塞，