水利水电工程施工手册 第1卷 地基与基础工程--02灌浆01概述

第二章水泥灌浆

第一节概述

灌浆，亦称注浆，它是将某种浆液，一般是具有流动性、凝固后具有胶结力的浆液，注入到地层或结构物的裂隙、空隙或孔洞内，以提高其整体性和密实性，改善其力学和抗渗性能的一种工程手段。由于在各种灌浆材料中，水泥是容易获得、性能优越、价格较低的材料，所以水泥灌浆是应用最普遍的灌浆技术，在水利水电工程中应用尤多。

1我国水利水电建设水泥灌浆技术的发展

灌浆技术起源于1802年，由法国人使用木制冲击泵灌入粘土和石灰浆液加固地层。1826年英国研制发明硅酸盐水泥后，灌浆材料发展为以水泥浆液为主；1838年英国的汤姆逊隧道首次用水泥灌浆进行堵水。1886年英国研制成功了使用压缩空气灌浆泵进行水泥灌浆。20世纪初，灌浆技术在法国和秘鲁煤矿的竖井施工堵水中获得巨大成就，使用的灌浆泵性能也大大改善，这些都加快了灌浆技术的推广与发展。

我国有规模的水工建筑物的灌浆始自20世纪五十年代，当时及其后的一大批水利水电工程如狮子滩、上犹江、佛子岭、新安江、三门峡、丹江口、刘家峡、潘家口等等，坝基岩体都进行了妥善的灌浆处理；在覆盖层灌浆方面，则有下马岭、密云、岳城等工程，这些灌浆都取得了良好的效果。

七、八十年代我国首创孔口封闭灌浆法，贵州乌江渡水电站强岩溶地层的帷幕灌浆取得巨大成功，标志着我国灌浆技术达到国际先进水平。此后孔口封闭法在全国范围推广成为水利水电建设灌浆工程的最主要的工法。

八十年代中期以后国家“六五”、“七五”、“八五”计划的科技攻关，在水电工程筑坝技术和高坝技术中安排了多项灌浆技术的课题，在灌浆工艺、灌浆机具和灌浆材料上取得了大量的成果。

九十年代以来，随着二滩、小浪底工程的兴建，国际上高效率的钻孔灌浆方法和设备引进国内，自动记录仪逐渐普及，计算机在灌浆过程控制和资料整理方面的应用逐渐━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

编写：夏可风、赵存厚、肖恩尚、王晓喜审稿：张福贤、夏可风

推广和普及。国际上新提出的灌浆强度值（GIN）灌浆方法，我国先后在湖南江垭、河南小浪底和长江三峡水利枢纽的坝基帷幕灌浆中进行了试验和小规模应用。

我国十分重视水泥灌浆技术标准的编制和修订。1963年，由当时的水利电力部水利水电建设总局主持制定了《水工建筑物岩石基础水泥灌浆工程施工技术试行规范》、《水工建筑物砂砾石基础帷幕灌浆工程施工技术试行规范》和《水工建筑物混凝土坝坝体接缝水泥灌浆施工技术试行规范》。1983年修订为《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》，1994年和2001年再次修订为现行的SL62-1994《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》和DL/T5148-2001《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》。本手册中凡提到《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》，即指上述两个规范，否则将注明编号。

总之，近半个世纪以来，我国的灌浆技术取得了举世瞩目的成就，达到了很高的水平。

（1）我国已经建成（或即将建成）一批如长江三峡、黄河小浪底、二滩、龙羊峡、乌江渡等大型或特大型的工程，成功地处理了这些工程的地基，确保了它们的长期安全运行；

（2）首创了高效、简便、施工质量可靠、适合我国国情的孔口封闭灌浆法，并在各项工程中推广普及。与此同时，国际上各种先进适用的方法也在不同条件下得到应用。高压灌浆得到广泛应用；

（3）首创了采用高压水泥灌浆和化学灌浆相结合，加固软弱破碎岩体，并在多项工程中取得良好效果；

（4）实现了以水泥灌浆为主，各种灌浆材料（包括化学灌浆材料）和浆液的多样化的格局，可以适应复杂多样的地质条件；

（5）计算机及自动记录仪的应用基本普及；

（6）有基本健全的技术标准。

我国的灌浆技术总体上达到了国际先进水平，但也有一些方面还不能满足工程建设的需要，这表现在灌浆理论方面的研究，包括灌浆机理、灌浆工程的设计方法尚不成熟，灌浆目前在更大程度上还是一门技艺；我国的钻灌施工机械、钻灌施工工效、灌浆质量检测技术与发达国家仍有较大差距，这些都是今后努力的方向。

2 水泥灌浆的分类

对灌浆和水泥灌浆分类的方法和由此划分的灌浆类别很多，水利水电工程中通常采

用的分类方法有如下几种。

2.1 按灌浆材料分

按灌浆浆液的材料分，主要可以分为粒状材料灌浆和纯溶液灌浆，前者主要有水泥灌浆、黏土灌浆以及石灰、砂浆等材料的灌浆。后者即化学灌浆，包括水玻璃和树脂等有机化学材料的灌浆。

水泥灌浆指以水泥浆液为灌注材料的灌浆，通常也包括水泥黏土灌浆、水泥粉煤灰灌浆、水泥水玻璃灌浆等，这些浆液也称为水泥基或水泥系浆液。

2.2 按在水工建筑物中所起的作用分

按灌浆在水工建筑物中所起的作用划分有帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆、接触灌浆、接缝灌浆等。

帷幕灌浆是为在受灌体内建造防渗帷幕的灌浆，受灌体可以是基岩、砂卵砾石层、土层、围堰填筑体和有缺陷的混凝土等。

固结灌浆是为增强受灌体的密实性、整体性，提高其力学性能的灌浆。大坝基岩固结灌浆通常都在岩石浅层进行，用于断层破碎带岩体的固结灌浆有时深度也较大。前者通常压力较低，后者压力较高。

回填灌浆是为充填地基或水工建筑物结构内的空洞或空隙，增强其密实性和整体性而进行的灌浆，有时也叫充填灌浆。常用于隧洞围岩与混凝土之间空隙的回填，溶洞的回填等。预填骨料混凝土的灌浆也是属于这一性质。

接触灌浆是指在建筑物与基岩的竖直或高倾角接触面、钢管与混凝土接触面等部位进行的，为了充填由于混凝土收缩而产生的空隙，加强两种结构或材料之间的结合能力，改善受力条件的灌浆。

接缝灌浆是通过预埋管路对混凝土坝块间的收缩缝进行的灌浆，其目的是增强混凝土坝块间接合能力，改善传力条件。

另外，经常遇到的还有预应力灌浆、堵漏灌浆、补强灌浆等。

2.3按受灌建筑物或结构分

按进行灌浆的建筑物或结构可分为坝基灌浆、隧洞灌浆、压力钢管灌浆、土坝灌浆、岸坡灌浆、预应力锚固灌浆、锚杆灌浆等。

2.4按灌浆地层分类

按灌浆地层可分为岩石地基灌浆、砂砾石地层灌浆、土层灌浆等。

2.5 按灌浆方法分