灌浆地层岩体可灌性分析及成果资料分析

灌浆地区的地层主要为岩组。从岩体的可灌性和透水性来分析，在灌浆试验剖面上（图5-5），可分出3 种岩体：A岩体——以坚硬岩体为主，偶尔含个别厚度小于30cm的较软岩体（如粉砂质粘土岩等）；C岩体——夹较软岩较多的坚硬岩体；B岩体——坚硬岩体（90%）夹少量较软岩（10%）。各岩体的透水性和可灌性有明显的差异（图5-6）。此外，强风化卸荷带内（R 岩体），岩体破碎，裂隙宽大，其可灌性与深埋未受风化卸荷的岩体的可灌性也存在有较大的差别。

（一）岩体可灌性分析

对灌浆资料进行了综合分析（表5-5），各灌浆孔平均单位注灰量（C）为134.3 kg/m，耗灰量大，说明岩体具较强的可灌性。

图5-5　左岸单薄分水岭斜孔灌浆试验区地质剖面图

—岩组代号；R—强风化卸荷；A—以坚硬岩石为主的岩体；B—坚硬岩层与较软岩层互层；C—含较软岩体较多的砂岩体；—强风化卸荷下界线；—岩组界线；—岩体界线；A1、2—斜孔编号

图5-6　防渗帷幕斜孔灌浆试验成果剖面简图

A1、2—为Ⅰ序孔；B—为Ⅱ序孔；C1、2—为Ⅲ序孔；J1、2—为检查孔；×|×—钻孔左侧为透水性指标（Lu），钻孔右侧为单位注灰量

表5-5　各序孔灌浆资料统计

①　与相邻孔间距为4m；
②　与相邻孔间距为3m。

随灌浆次序增进而注灰量逐渐降低（CⅠ＞CⅡ＞CⅢ），反映了灌浆情况正常。Ⅱ序孔B的C=140.3kg/m，递减率为7.8%，说明在6～8m孔距情况下，Ⅰ序孔A的灌浆对其影响甚微；Ⅲ序孔C1、C2 的C=128.1～116.5kg/m，递减率分别为15.9%～23.6%，Ⅰ、Ⅱ序孔灌浆对其已有一定影响，且较小孔距（C2 孔）受影响较明显。Ⅲ序孔岩体单位注灰量较大，说明采用的单排孔、大孔距布置方案，钻孔利用率是相当高的。

不同岩体的可灌性是不同的。A类岩体能承受较高的灌浆压力，高倾角裂隙发育，连续性强，透水性较严重，透水率q=24.2Lu，具强可灌性。A类岩体单位注灰量大，C=136.0kg/m，以浓浆灌注为主，水灰比大于5∶1时的结束段仅占10.8%，小于1∶1时的结束段占29.7%（表5-6）。(www.xing528.com)

表5-6　不同岩体灌浆资料统计

B+C类岩体内构造裂隙发育程度稍差于A类岩体，高倾角裂隙在砂岩中发育并能穿过薄层泥岩，但难以穿过较厚泥岩。q=12.2Lu，C=110.8kg/m，仍具较严重的透水性及较强的可灌性。结束水灰比大于或等于5∶1段占25.0%，小于或等于1∶1段占25.0%，稍低于A 类岩体。

（二）对幕体防渗性能的检查

防渗帷幕的主要作用是降低幕体内的透水性。被灌的岩体透水性究竟如何，我们用以下两种方法进行了检查。

（1）压水试验法。分别在T主孔和各序孔内的灌浆前后进行了压水试验（表5-7）。岩体透水性有随序次增加而降低的规律。Ⅱ序孔q=20.3Lu，递减率仅为5.6%，说明Ⅰ序孔灌后岩体渗透性减小不显著；Ⅲ序孔q=8.2～11.3Lu，递减率为47.4%～61.9%，反映了Ⅰ、Ⅱ序孔灌后岩体防渗性能有了较明显的提高。

表5-7　灌前压水试验成果

岩体设计防渗标准为q ≤3Lu。灌浆14d后，再钻J1、J2 孔进行压水试验（表5-8）。孔距3m的J2 孔的平均透水率q=2.1Lu，小于3Lu的孔段占90%，满足了设计要求；4m孔距的J1 孔，平均q=6.2Lu，小于3Lu的孔段仅占44%，说明孔距大了。

由此可知，采用现行工艺措施及防渗标准，用4m 孔距显得偏大，3m 的孔距是适宜的。

表5-8　检查孔压水试验成果

（2）灌浆岩心检查法。从岩心裂隙中水泥结石脉充填胶结情况看，3m孔距检查孔（J2）岩心水泥结石发现有7处，大部或全部充填，胶结较好，厚一般0.5～1.0mm，最厚10.0mm（为劈裂结石）；在4m孔距检查孔（J1）的岩心上共发现水泥结石脉6处，大部分充填，个别为零星充填。一般胶结良好，常见厚1.0mm，最厚3mm。

统计中发现，硅质砂岩中结石较多，钙质砂岩中较少。水泥结石在A类岩体中出现的频率稍高，平均间距为7.22m；B+C类岩体出现频率稍低，平均间距7.82m。由此可见，A、B+C 类岩体灌浆效果是相近的，但前者具有更强的可灌性。