灌浆孔距设计的重要性及方法分析

灌浆孔距设计得是否恰当，将在较大程度上影响帷幕造价。如果孔距设计得太大，最终将达不到规定的防渗标准，以致不得不再进行大量的补充灌浆。如果孔距设计得太小，将会使后来的一部分孔是在已被充填的有效范围内做不必要的重复灌浆。这两种情况都会使帷幕的造价提高。

恰当的孔距应当是这样一种孔距：使相邻孔的有效充填范围能彼此衔接起来，到最后既不会遗留下能导致透水性超过标准的大裂隙，又不使搭接重叠的部分太多。以能形成一个具有一定防渗标准的“连续帷幕”、又使钻孔量最少为原则。

这里需要对“连续帷幕”一词的涵义作些解释。因为在此问题上，有人常常产生误解。无论是灌浆实践，还是进行的理论研究，都证明：不同大小的裂隙，在相同灌浆方法下，所达到的充填范围是不同的。宽裂隙充填范围大，窄裂隙充填范围小。图4-9为具有不同宽度的水平片状裂隙，在同一灌浆方法下的充填范围示意图。可以看出，宽裂隙在Ⅰ序孔时就达到了连续；中等裂隙到Ⅱ序孔时才达到；而小裂隙到Ⅲ序孔时还未达到。事实上，无论把孔加到多密，也终归会有许多小的裂隙未被全部充填起来。例如，随着孔的加密，吃浆量虽会减小，但终究不会变成零就是一个很好的证明。因此，所谓“连续帷幕”，只能是在某种标准条件下的连续，是仍然存在着某种孔隙的连续。如果把“连续帷幕”认为是一块无缝的“天衣”，否则便是“不连续”，或没有形成“帷幕”，都是对连续帷幕的误解。

图4-9　具有不同宽度裂隙在同一灌浆方法下的充填范围示意图

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ—施工次序

直到目前为止，还没有找到一个可供实际应用的理论分析或数学计算孔距的方法。原因是，影响灌浆充填范围的因素太多；有地质状况、材料粗细及其性质、压力大小、施工工艺、人员素质等等。其中每一个因子发生变化，都能显著地影响灌浆的充填范围。所以，过去应用最多的，都是凭经验判断和在现场做灌浆试验两种方法来确定。(www.xing528.com)

凭经验判断，就是设计人员根据该坝的基岩状况和已建类似坝的经验，先定出可望接近合理的孔距，然后在施工中予以验证。施工的一般步骤是：设计孔距若为2m，就先取相距8m的孔为Ⅰ序孔，做完后，再取4m的孔为Ⅱ序孔，取2m的孔为Ⅲ序孔，如此逐步加密。如设计的2m孔距合适，到Ⅲ序孔时，其灌前的吸水率应接近规定标准，或每米注灰量已小于要求值。否则，说明设计孔距偏大，应继续加密或加排，直到符合要求时为止。如到Ⅱ序孔时就已接近或符合标准，说明设计孔距偏小，应到此为止。显然，这一方法的正确运用，依靠有灌浆实践经验人员的指导和帮助是很重要的。

在现场做灌浆试验，就是将上述方法先应用在经过选择的局部地段上，然后通过分析各序孔的吸水率与注灰量的顺序递减情况，从中找出合理的设计孔距，再扩大应用到全体。图4-10所示为一个典型地段的灌浆试验结果。可以看出，到Ⅲ序孔时吸水率及注灰量均已达到规定标准，做的Ⅳ序孔已不再显著减小，说明到Ⅲ序孔时的孔距即可，或可再稍大一点。

图4-10　典型区段灌浆试验吸水率及注灰量递减曲线

（a）分级Lu所占比例；（b）分级注灰量所占比例；（c）各序孔平均Lu，注灰量
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ—施工次序；“超级率”即超过某数量级的段数占总段数的%比

在岩溶地区和其它地质条件复杂的地层中灌浆，吸水率和注灰量的大小，常常具有偶然性或机遇性，递减规律很不明显。对此，除应充分利用地质调查成果以外，有时还不得不采取更密集的钻孔，来尽量多地去捕捉每一个大的渗漏通道，保证帷幕质量。