1.適用范圍

適用于松散軟弱強透水地層的防滲、加固處理。如第四系人工堆積的塊、碎石，沖洪積砂層、礫石層、卵石層、漂卵石層，巖溶洞穴堆積，強風化以上破碎巖體，斷層破碎帶、裂隙密集帶等散體結構，孔隙度大，連通性好、透水性強烈地層的防滲加固處理。

2.技術特點

1）采用可控擠入復合膏漿防滲灌漿技術對松散強透水地層進行防滲灌漿處理，能快速形成較為完整的防滲帷幕體，其滲透系數小于1.0×10^-4cm/s，具有見效快、可靠、經濟等優勢。

2）采用可控擠入復合膏漿防滲灌漿技術進行灌漿時，工藝簡便、過程易控、工程質量能得到可靠保證。

3）可控擠入復合膏漿防滲灌漿技術施工深度已達到80m以上。

4）可控擠入復合膏漿防滲灌漿采用的灌漿漿材為粘土復合膏漿，原材料來源廣泛，成本低；具有良好的水下抗分散性、抗沖蝕稀釋性能；

5）漿液在混合后早期塑性強度上升快，15分鐘到2小時內處于膏狀，灌漿時具有足夠的灌漿實施時間。

3.工藝原理及優點

可控擠入復合膏漿防滲灌漿技術是一種可控制性灌漿技術。通過一次性成孔、自下而上分段、高壓、限量灌漿，形成豎直方向上的阻水幕體。

以粘土為主的膏狀漿液，漿液流動度（用圓盤法所測得，參照規范GB/T 8077）控制在80～130mm之間，采用高壓力、大流量的膏漿泵，在鉆孔內逐段高壓擠入粘土復合膏漿。利用漿液自身較大的內摩擦阻力與灌漿壓力平衡的特性，通過控制灌漿壓力實現灌入量可控；

采用專門的灌漿工藝、材料，對于強透水地層防滲、加固具有如下優勢：

1）可以根據地層的可灌性，隨時調整漿液的流動度和工藝參數，控制灌入量和擴散半徑。一般而言，對于砂層、砂礫石層或卵石層等可以調節漿液的流動度在100～130mm，主要以擠入方式進行灌漿；對于土洞中的流塑、軟塑狀土時，可以調節漿液的流動度在60～80mm，灌入量根據地層孔隙率大小可和工程重要性進行任意調整。

2）灌漿工藝簡單。在灌漿過程中，利用漿體自身內摩擦力阻擋后續漿體返漿，不需要專門封孔，攻克了松散地層栓塞難以止漿的難題；通過自下而上、分段提管灌漿、全孔一次灌注，使灌漿過程連續，同時能均勻形成豎直方向上的防滲固結體，同時對周邊地層起到壓密作用，使地層形成良好復合防滲幕體。

3）材料價格成本低。粘土復合膏漿采用以粘土為主，粘土固化劑、速凝劑及少量的增稠劑。粘土可就地取材，節能環保。粘土復合膏漿相對于水泥漿體或其它漿體，在相同的結石體體積下，成本降低30%以上；滲透系數更低，耐久性更好。

4.主要材料與設備

4.1材料

1）原材料

粘土、粘土固化劑、硫鋁酸鹽水泥、增稠劑等。

2）漿液性能

要求漿液在配制完成10分鐘后，其流動度為80～130mm，漿液結石體無側限抗壓強度（28天）為0.8～3MPa，抗滲系數小于10^-6cm/s。

4.2 設備

鉆機：HGY-200C；粘土復合制漿機：NTJ-I型；膏漿泵：GMJB等等。

5.應用工程實例

5.1南水北調中線一期工程總干渠Ⅳ渠段鶴壁Ⅲ標段

5.1.1工程概況

鶴壁段Ⅲ標渠道樁號約Ⅳ171+000～Ⅳ173+000范圍內，在渠道底板以下1～2m，渠道底板以上約4m左右范圍內為砂礫石層,滲透系數K＝5.8×10-2～1.6×10^-1cm/s，屬強透水性地層,初步設計階段預測多年平均水位86.941m~89.520m、預測最高水位92.185m~93.022m。均高于渠道底板，施工期降水施工將對周邊環境產生不利影響,并直接影響群眾生產生活用水。

本次設計處理范圍為樁號IV171+160~IV172+896渠道，長度1736m。

根據方案比選和生產性試驗成果，本工程選用可控膏漿灌漿帷幕方案。

灌漿帷幕布置在渠道兩側一級馬道▽97.5m平臺上。按雙排布置，孔距2.5m，排距1.0m，鉆孔終孔孔徑≥φ75mm，梅花型錯位布置。根據地層變化情況調整灌漿深度及范圍，灌漿深入第⑥層卵石層以下泥灰巖(粘土巖)內不小于0.5m，灌漿頂部高程進入第⑤層卵石層頂部粘性土層內不小于1.0m，灌漿頂部高程以上空孔段采用灌漿材料回填密實。

5.1.2灌漿主要材料

采用試驗確定的低流動性復合漿材作為灌漿主要材料。漿材材料主要由粘土，加入適量水泥、固化劑和改性劑組成。

5.1.6主要施工工藝

1、鉆孔

帷幕灌漿鉆孔采用分兩序加密的原則進行，雙排孔先施工外側排再施工內側排；終孔孔徑不少于φ75mm；鉆孔深度深入第⑥層卵石層以下泥灰巖(粘土巖)內不小于0.5m；

鉆孔施工采用地質鉆機跟管配合泥漿護壁鉆進或潛孔鉆機跟管鉆進；

2、灌漿

防滲可控灌漿采用“孔內漿體自凝封閉、自下而上分段純壓式可控灌漿法”。灌漿頂部進入壤土層內1.0m，底部深入巖層（泥灰巖或粘土巖）0.5m。

灌漿壓力：0.8-2.0mpa

結束標準：達到設計壓力上限，達到最小注漿量，結束本段灌漿上提；達到設計壓力下限，注入量達到設定控制標準，結束本段灌漿上提。

5.1.7工程效果

灌前:鉆進時回水流失嚴重，有部分無回水，孔壁嚴重掉塊、垮塌、卡鉆，難以成孔，施工速度緩慢，滲透系數K=3.08-3.69X10^-2cm/S。

灌后:鉆進平穩，回水正常，無垮孔現象，鉆進施工速度快。芯樣可見漿液與卵石結合體，膠結密實，滲透系數K=1.148-3.52x10^-4cm/s；說明卵石層及膠結體中的孔隙經過灌漿后，被膏漿擠密充實，地層的完整性得到了改善，滲漏通道被有效封堵，施工開挖證實渠底滲流量均達到了設計控制標準,確保了施工的順利進行;通過質量檢查說明:灌漿效果明顯,完全達到設計要求。

本工藝在卵石層防滲帷幕應用，較好地解決了常規灌漿工藝對卵石層塌孔嚴重、鉆進成孔困難、漿液擴散不均一、難以形成有效防滲帷幕、材料消耗大等一系列灌漿技術難題。