【文章內(nèi)容簡介】 于漿液流進并與裂隙接觸面膠結(jié)堅固，起到防滲和固結(jié)作用。使用壓力水進行裂隙沖洗時，在鉆孔內(nèi)需要下入灌漿塞。裂隙沖洗種類，可分單孔沖洗和群孔沖洗兩種。1．單孔沖洗單孔沖洗僅能沖凈鉆孔本身和鉆孔周圍較小范圍內(nèi)裂隙中的填充物，因此，這種沖洗方法適用于較完整的、裂隙發(fā)育程度較輕的、充填的泥質(zhì)俏況不嚴重的巖層。單孔沖洗有三種方法。(1)高壓沖洗 沖洗時，盡可能地升高壓力，使整個沖沈過程在大的壓力下進行，以便將裂隙中的充填物向遠處推移或壓實。在沖洗過程中，要注意控制壓力，防止巖層抬動變形。在地質(zhì)條件比較好、巖石也較完整的情況下，常采用高壓沖洗，沖洗壓力為灌漿壓力的80％，借用壓力水進行沖洗，直至返出的水潔凈，延續(xù)10～20min為止。如果因為滲漏量大，升不起壓力，那就盡水泵的能力往孔內(nèi)壓水，增大流量，加快流速，增強水流沖刷充填物的能力，使之能攜帶充填物走得遠些，這樣對增進沖洗裂隙的效果是有利的。如某工程，基巖裂隙發(fā)育，其中充填細粘土，在灌漿處理前，曾做了沖洗試驗。沖洗的結(jié)果，見圖75，壓力從低壓開始，逐級升壓。在兩種不同深度的巖石中，～～。此時流量最大，而后壓力逐漸下降至初始壓力。下降過程中，在同一級壓力下，其流量卻較原先升壓階段時大得多。圖75中A點、B點處的流量較前增大很多，表示裂隙中充填細粘土己被沖動。試驗結(jié)果表明，裂隙中泥質(zhì)充填物的沖洗范圍不僅1～2m，而是更遠，特別是在具有大裂隙的地帶，泥質(zhì)充填物會沿裂隙沖散得很遠，有時達幾十米，采用這個方法沖洗后，灌漿效果較好。（2)高壓脈動沖洗 高壓脈動沖洗，就是用高低壓反復(fù)沖洗。操作方法是：首先用高壓沖洗，沖洗壓力為灌漿壓力的80％，連續(xù)沖洗5～10min后，將孔口壓力在極短時間內(nèi)突然降到零，形成反向脈沖流，將裂隙中的泥質(zhì)碎屑帶出，回水多呈渾濁色。當回水由渾變清后，再升高到原來的沖洗壓力，持續(xù)幾分鐘后，再次突然下降到零。如此一升一降，一壓一放，反復(fù)沖洗，直至回水潔凈后，再延續(xù)10～20min為止。使用這種方法沖洗，壓力差值愈大，沖洗效果愈好。新安江、富春江和湖南鎮(zhèn)等大壩基礎(chǔ)帳幕灌漿孔曾廣泛采用此法沖洗；青銅峽大壩基礎(chǔ)灌漿孔也曾采用這種方法沖洗，都取得了比較好的效果。(3)揚水沖洗 在地下水位較高，地下水補給條件良好的鉆孔中適用揚水沖洗。操作方法是：將管子下到孔底，上端接風管，通入壓縮空氣，使孔內(nèi)的水與空氣混合，由于氣水混合體的比重輕，孔側(cè)地下水壓力的作用以及壓縮空氣的釋壓膨脹與返流作用，將孔內(nèi)水向上噴射出孔外，孔內(nèi)的泥質(zhì)碎屑也就隨水噴出孔外。連續(xù)地通氣噴水，鉆孔周圍裂隙中的泥質(zhì)便不斷地隨水流到孔內(nèi)，而后又被噴射出來，這樣地反復(fù)連續(xù)沖洗，效果良好。青銅峽大壩帷幕灌漿有些孔曾采用過這種方法沖洗，效果尚好。必要時，可以向孔內(nèi)加水，造成孔內(nèi)水位增高的條件，淹沒系數(shù)大，揚水效率高，增進揚水沖洗效果。2．群孔沖洗(1)沖洗方法 群孔沖洗是把兩個或兩個抽上的孔組成一個孔組，進行沖洗。它的作用是把本組內(nèi)各鉆孔間巖石裂隙中的充填物經(jīng)沖洗而清除出孔外。由于把裂隙中的填充物沖走和排除了裂隙進口的堵塞，這樣便給灌漿處理的巖石提供了可灌的條件，如圖76所示。為了消除A、B兩孔之間裂隙中的填充物，可先向A孔壓水，經(jīng)過沖洗，使裂由填充的從B孔沖出(如圖中的虛線所示)；然后，再向B孔壓水，經(jīng)過沖洗，使裂隙填充物從A孔沖出。這樣反復(fù)多次進行沖洗，將兩孔間隙中的填充物沖洗，再行灌漿，以保證灌效果。群孔沖洗，主要是使用風和壓力水。沖洗時，輪換地向某一個孔或幾個孔壓入風或壓入水或是風水聯(lián)合壓入。使由另一個孔或幾個孔出水，這樣的反復(fù)交替沖洗，直到各孔噴出的水都已是清水后停止。要將裂隙沖洗干凈，沖洗壓力要高，水量要大。因為壓力高才易于沖通裂隙；水量大，裂隙中的流速才大，這才有可能沖掉泥質(zhì)，并將其攜帶出來。如果裂隙雖然已經(jīng)沖通，但是流速很小，就難起到顯著的沖洗效果。沖洗段應(yīng)劃分短些，如果沖洗段過長，則段內(nèi)所遇到的裂隙數(shù)目增多，一旦沖通一條或少數(shù)裂隙，沖洗水就會比較容易地地直沿著這些初姑沖通的裂隙流動，而其他大多數(shù)裂隙就很有可能受不到有效的沖洗。為了增進沖洗效果，可在沖洗液中加入一些化學(xué)劑，如碳酸鈉(Na2CO3)、苛性鈉(NaOH)、碳酸氫鈉等(國外有的壩采用過六偏磷酸鈉的)，以促進泥質(zhì)充填物的溶解，有助于迅速沖洗。加入化學(xué)劑的品種及共用量，府根據(jù)試驗而定。(2)沖洗孔組的劃分 在需要群孔沖洗的部位上進行帷幕灌漿時，為了既能滿足群孔沖洗的要求，又需符合逐漸加密的灌漿原則，沖洗孔組的劃分可根據(jù)帷幕組成的布孔情況及地質(zhì)條件選定。原則上，凡是裂隙能串通的孔就可構(gòu)成劃分群孔沖洗的單元。下面介紹一些關(guān)于沖洗孔劃分的方法，可供參考。1)單排孔帷幕孔組的劃分，可分兩種情況：第一種情況如圖77所示，在帷幕線上，每兩個相鄰的第一次序孔組成一個沖洗孔組，沖洗工作完成后，進行灌漿。裂隙經(jīng)沖已經(jīng)串通的，兩個孔段同時灌漿；不串通的，則各自單獨灌漿。然后鉆本組的第一次序孔，做為檢查該孔經(jīng)單孔沖洗后即可灌漿。從大的分組的次序上來看，先是進行第Ⅰ次序孔組的各項工作，而后進行第Ⅱ次序孔組的各項工作。第二種情況如78所示，以相鄰的三個孔為分組單元，每一單元進行群孔沖洗，沖洗是按孔組單元的次序進行的。第I次序沖洗孔組內(nèi)的鉆孔經(jīng)過群孔沖洗并灌漿后，再開始第Ⅱ次序沖洗孔組的各項工作。以下依此類推，繼續(xù)進行。2)雙排帷幕孔組的劃分：如圖79所示，三個第一次序孔組成一個三角形，作為沖洗孔組。三孔之間互相輪換反復(fù)沖洗，沖洗后，如果裂隙沖開串通，則三個孔段同時灌漿，即群孔灌漿，最好用三個泵同時灌注，如果互不串通，則可單獨灌漿。三個第一次序孔組成的沖洗孔又分為兩個次序，如圖79（b）所示。當?shù)谝淮涡驔_洗孔組灌漿完畢后，再開始第二次序沖洗孔組的各項工作。當?shù)谝淮涡蚩坠嗤旰?，再鉆第二次序孔。第三次序孔中，有一部分是位于沖洗孔組之內(nèi)，如圖申的聯(lián)單10號孔，這樣的孔進行單孔沖洗后，可單獨灌漿，另一部分是位于沖洗孔組之間的孔，如圖中的9號孔，可按2—3—5—9的孔組劃分，進行孔組沖洗和灌漿。 雙排孔帷幕中沖洗孔組的劃分Ⅰ、Ⅱ—第Ⅰ、Ⅱ次序中沖洗孔組○—雙排孔帷幕中的第一次序孔；●—雙排孔帷幕中的第二次序孔3)三排孔帳幕孔組的劃分：如圖710所示，沖洗孔組由邊排的四個孔組成，沖洗和灌漿后，將沖洗孔組內(nèi)的邊徘孔如圖中的8號孔可按1—2—3—4—8孔組劃分進行沖洗和灌漿，或是各個鉆孔單獨進行鉆進和灌漿。待邊排孔灌完后，整個中間排上的孔按逐漸加密法進行鉆孔和灌漿。依沖洗孔組論，可按兩個次序進行工作，如圖710(b)所示。巖石裂隙、省石層理或巖石破碎帶中夾有較多的粘土、泥質(zhì)等充填物時，應(yīng)如何進行處理，這是至今尚未得到圓滿解決的問題。從目前情況來看，處理的方法主要還是采用群孔沖洗。另外，有的人認為，在這種地質(zhì)條件下，可以采用單孔沖洗和高壓灌漿的方法處理。帷幕中各個灌漿孔經(jīng)高壓沖洗后，將巖石裂隙中充填的粘土、泥質(zhì)等充填物有些沖出孔外，有些壓送到帷幕范圍以外，而后使用高壓力進行灌漿，將帷幕范圍內(nèi)巖石裂隙中殘留的充填物擠密壓實，使其將來在長期的高水頭作用下，不流失，不管涌，具有一定的穩(wěn)定性，這樣灌漿帷幕仍能滿足設(shè)計要求。當然，這是一項新課題，需要通過多次的實戰(zhàn)、認識、再實踐的過程才可能得到妥善的解決。（3）群孔沖洗施工中存在的問題①群孔沖洗的方法和效果問題 目前群孔沖洗仍多是采用風和壓力水，必要時再加入某些化學(xué)劑。經(jīng)多次實踐表明，采用這種沖洗方法，僅能沖洗出裂隙中央泥的一部分，并不能全部沖出，因為只要有少數(shù)的裂隙通路被水沖開后，大部分水量由此沖出，其他地區(qū)水力減弱，不能沖凈。所以，在什么地質(zhì)條件下，應(yīng)采取什么方法沖洗，尚難明確規(guī)定。②群孔沖洗施工的安排問題 鉆孔淺，各孔又采用一次灌漿法時，這項工作尚好安排。如果鉆孔深，各孔又是采用分段灌漿法時，需要機械數(shù)量多，施工時間又長，則鉆孔、沖洗、灌漿三個工序在施工上便不易安排。③群孔沖洗后的群孔灌漿問題 群孔沖洗的目的，就是希望孔與孔之間能夠串通，通過沖洗將裂隙中的填充沖洗凈。凡是經(jīng)沖洗已串通的孔，宜采用群孔灌漿法，最好是一個泵灌一個孔，同時進行，這樣才易于保證灌漿質(zhì)量。但在實際灌漿中，各孔灌漿壓力不好控制，灌漿施工比較困難。④群孔沖洗和灌漿次序問題 群孔沖洗和灌漿易于打亂“逐漸加密”的灌漿施工原則，有時可能影響帷幕灌漿質(zhì)量，前面已簡單地敘述了單排孔、雙排孔和三排孔沖洗孔組的劃分及灌漿次序的情況，這僅是對施工提出的要求，實際在施工時沖洗的情況將是多種多樣的，有的孔相互串通，也有的孔各不相通，灌漿情況也是復(fù)眾多變的，常常會造成與灌漿施工“逐漸加密”的原則相矛盾的局面。因此，灌漿資料有時難于分析，灌漿質(zhì)量也不易保證。綜上所述，可以看出，在一般地質(zhì)條件下，帷幕灌漿多數(shù)僅采用單孔沖洗方法，只有在復(fù)雜地質(zhì)條件下，對少數(shù)或個別地段，為了特殊目的才采用群孔沖洗的方法。對于沖洗這一工序，特別是對于群孔沖洗，還應(yīng)通過試驗、研究和實踐，認真總結(jié)，引出規(guī)律，從而定出有效而又經(jīng)濟的技術(shù)措施。第三節(jié) 壓水試驗一、巖石的滲透性（一）巖石滲透性表示的方法 巖石滲透性表示方法一般有兩種：，采用壓水試驗方法求得。（1）單位吸水量ω定義。在1m水頭壓力下，鉆孔中長度1m巖石內(nèi)每分鐘注入的水量，單位為L/(),原蘇聯(lián)經(jīng)常采用。我國建國初期直至20世紀80年代經(jīng)常采用。（2）透水率q。國際上壓水試驗成果，常以呂榮（Lu）表示，起源于法國。1933年法國地質(zhì)學(xué)永呂榮（Lugeon）建議：在巖石中作壓水試驗，以5m長度為一段，壓水壓力1MPa,1m段長，1min壓入水量為1L/min特稱為1lu。歐洲、美洲國家經(jīng)常采用。20世紀80年代為與國際接軌，壓水試驗采用同一標準，便于相互類比，我國有些工程巖石透水性開始采用lu值。1994年制定的《水混灌漿施工技術(shù)規(guī)范》SL6294中明確規(guī)定壓水試驗成果以透水率q表示，并說明了計算的方法。（3）單位吸水量ω和透水率q間的關(guān)系。兩者成果均經(jīng)鉆孔內(nèi)壓水試驗求得，主要不同之點在于壓水壓力的選用。通過對壓水壓力的簡易換算，概略地講。，河床復(fù)蓋層與碎石地中的滲透性均以滲透系數(shù)K表示，采用抽水方法計算求得，常用單位為m/d或cm/s。在