由于被灌岩体所处位置、岩性以及地质构造发育程度的不同,它们所包容的裂隙宽度也有显著的不同。必须根据被灌岩体内的裂隙宽度来选择水泥细度,进而决定利用何种水泥进行灌浆。在保证水泥细度必须与裂隙宽度相对应的条件下,尽可能避免“小猫走狗洞”的问题发生,也就是说,不要用过细的水泥去灌注宽大裂隙,不然的话这样也会造成一种大浪费(1吨改性水泥的单价是普通水泥单价的两倍多)。
(一)被灌岩体类型的划分及其裂隙宽度(以小浪底工程为例)
(1)强烈卸荷与断层带类型(Ⅰ)。该类型内的裂隙产状与地区大层位相比都有较大变化,其裂隙宽度比正常岩层加宽1.5~4倍,平均宽度在0.13~0.23mm之间。
(2)一般卸荷带与一般断层影响带类型(Ⅱ)。其裂隙宽度比正常岩体加宽1~1.5倍,平均宽度在0.08~0.13mm 之间。
(3)深部岩体类型(Ⅲ)。其裂隙宽度与岩性密切相关。它们又可分为Ⅲ1——坚硬的砂岩平均构造裂隙宽度为0.084mm,平均层面裂隙宽度为0.046mm;Ⅲ2——较软岩,平均构造裂隙宽度为0.045mm,平均层面裂隙宽度为0.02mm;Ⅲ3 —硬岩与较软岩互层,砂岩中的平均构造裂隙宽度为0.084mm,平均层面裂隙宽度为0.027mm。(www.xing528.com)
(二)被灌岩体类型与灌浆水泥种类
对于Ⅰ类岩体,可选用普通波特兰水泥进行灌浆。该类水泥的95.3%的颗粒粒径小于0.08mm,较窄裂隙宽度为0.13mm,是它的1.5 倍,较宽裂隙宽度为0.32mm,是它的4倍,其可灌性是好的。
对于Ⅱ类岩体,可选用525 号R 型硅酸盐水泥进行灌浆,该类水泥的94.8%的颗粒粒径小于0.06mm,较窄裂隙宽度为0.08mm,是它的1.33 倍,较宽裂隙宽度为0.13mm,是它的两倍多,其可灌性是较好的。
对于Ⅲ1 亚类的坚硬岩体,由于岩石强度较高,不易浆力劈裂,多采用较高压力灌浆,因此,也可用525 号R 型硅酸盐水泥进行灌浆。该类水泥的94.8%的颗粒粒径都小于0.08mm的裂隙,已有灌浆实践表明,其可灌性是比较好的。
对于Ⅲ2 亚类的较软岩,其构造裂隙和层面裂隙宽度都比较窄,变化于0.02~0.047mm之间。作为防渗帷幕,这样岩体的透水性是很小的,已达到防渗标准。如果设计要求也要进行灌浆的话,只能用改性水泥或U-1型超细水泥。尽管如此,层面裂隙仍不具可灌性。对Ⅲ3 亚类的岩体,构造裂隙平均宽度为0.084mm,透水性比较大。该亚类含有较软岩薄层,易于浆力劈裂。在保证不劈裂的前提下(这样以来,灌浆压力就比较低了),以采用改性水泥或超细水泥为最好,如拟采用525 号R硅酸盐水泥,建议事先要进行灌浆试验。
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