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[摘要]：由于花岗岩岩层和地质的特殊特点，在建设堤坝坝基时需要解决特殊的问题。本文主要通过介绍花岗岩地质的特殊特点和灌浆技术的一般性要点，指出在花岗岩地区坝基建设中帷幕灌浆技术使用。
[关键词]：花岗岩地区 坝基 灌浆施工技术
中图分类号：C832.1/.7 文献标识码：C 文章编号：1009-914X（2012）35- 0146 -01
花岗岩地质一般性特点
花岗是一种岩浆在地表之下凝却而形成的火成岩，其主要成分是长石和石英。花岗岩的拉丁文的granum，的意思是谷粒或颗粒。花岗岩是深成岩，能形成发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒，故此得名。它不易风化，颜色美观，外观色泽都可保持百年，由于其硬度高、耐磨损，所以除了用作高级建筑装饰工程、大厅地面，都是露天雕刻的首选之材。花岗岩的质地坚硬，不易被酸碱或风化侵蚀，常用做建筑物的材料。花岗岩（Granite）的汉字名词花岗岩是由日本人翻译而来。明治初期的辞典和地质学书籍将Granite翻译成花岗岩或花刚岩。花形容有美丽的斑纹，刚或岗表示这种岩石很坚硬，是有着花般斑纹的刚硬岩石的意思。中国学者沿用此译名。花岗岩是岩浆在地下深处经冷凝而形成的深成酸性火成岩，部分花岗岩是岩浆或沉积岩经变质而形成的片麻岩类及混合岩化的岩石。花岗岩由主要组成矿物为长石、石英、黑白云母，石英含量一般是11%～55%。长石含量总量之2/3，分为正长石、斜长石及微斜长石。不同品种的矿物成份不相同，还有含辉石和角闪石。花岗岩质地坚硬致密、强度高、抗风化、耐腐蚀、耐磨损、吸水性低，其美丽的色泽能保存百年以上，是建筑的好材料，但它不耐热，花岗岩石材按色彩、花纹、光泽、结构和材质等因素可以分不同级次。台湾的经济部矿物局将花岗岩分为黑色、棕色、绿色、灰白色、浅红色和深红色六类。花岗岩虽然是建筑的好材料，但是部分地区的花岗岩会溢出氡，一种天然放射性气体。氡使人罹患肺癌，花岗岩富含石英和长石，其粗粒或中粒侵入岩，是地壳中最常见的深成岩，是岩浆在地壳深处冷却而成。可作铺路石块和建筑石料，开采花岗岩一度是重要的行业。花岗岩呈岩脉或岩床产出，有代表性的是规模变化极大的不规则岩体。成分是长石，斜长石和碱性长石都很丰富，二者的相对丰度成了花岗岩的分类基础。大多数花岗岩中，这里两类长石的比值都小于1/3。属于这一类的有美国东部、中部和西南部，英格兰西南部，波罗的海地盾区，法国西部和中部，西班牙以及其他许多地区的大多数花岗岩。斜長石大大地超过碱性长石的花岗岩类。碱性长石含量大大超过斜长石的花岗岩产于新英格兰，英国和挪威奥斯陆的许多地点，都是较小的岩体，在尼日利亚发育十分广泛。岩石中石英含量少于30%的不叫花岗岩，暗色矿物（铁镁质矿物）的最大含量约为30%。花岗岩较少的矿物是白云母、黑云母、角闪石、辉石或罕见的铁橄榄石。黑云母产于任何类型的花岗岩中，通常都有，有时含量很少。含钠的角闪石和辉石（钠闪石、钠铁闪石、霓石）是碱性花岗岩特有的。两类长石中没有一类含量大大超过另一类，角闪石、辉石都不大可能是主要矿物；暗色矿物通常是黑云母或白云母，或二者兼有。
花岗岩地区坝基建设
在花岗岩地区建设大坝，由于大坝上下游水位差作用，特别是由于花岗岩岩石的特性，库水通过坝基岩土的孔隙、裂隙和断层等通道向下游渗漏。沿大坝两侧岸坡岩土中的渗漏称为绕坝渗漏。当坝基渗漏或绕坝渗漏的水量很大，不但会造成库水的流失，而且对坝基产生渗透压力，对岩土中的微细颗粒产生冲刷，对岩土中的可溶部分产生化学溶解等。修建大坝时要对坝基渗流进行控制，将其不利影响减少到规定的安全范围内。我们根据岩土透水性不同，可分为三种主要类型。1、孔隙性渗漏。通过砂砾石孔隙产生的渗漏，一般呈均匀流，渗漏量的大小主要取决于土的粒度成分及其渗透系数。2、裂隙性渗漏。岩石中节理裂隙产生的渗漏。裂隙很多且互相切割时，渗流近似均匀流，裂隙发育不均一或裂隙与坝轴线垂直方向呈陡倾角发育，常规的帷幕灌浆难以完全封堵，渗流呈脉状流。3、管道式渗漏。由于花岗岩地区基岩面起伏不平，存在较大的高差，呈“V”型槽，容易形成管道式漏水。这三种类型在坝基可以在不同部位同时存在，可以单独出现，取决于坝基的岩土分布和地质结构条件。为减少坝基渗漏量，可以采用上游水平铺盖、垂直混凝土防渗墙、帷幕灌浆及堵塞溶洞等措施。为减小压力和渗流梯度，采用排水孔、排水廊道、减压井工程措施。根据坝基地质条件和渗漏量情况选取上述方法中的一种或几种，就会获得良好的防渗效果。
帷幕灌浆技术一般性概括
帷幕灌浆法的实质是用气压、液压或电化学原理，把某些固化的浆液注入天然和人为的裂缝、孔隙，以改善各种介质的物理力学性质。帷幕灌浆的主要目的有：一、防渗，降低渗透性，减少渗流量，提高抗渗能力，降低孔隙压力。花岗岩虽然岩石结构紧密，封闭性较好，在建材使用中本就具有较强的抗渗能力，但由于在建设工程之中工程建设的结构搭配和工程压力等诸多因素的影响，也对其构成极大的威胁，导致其抗渗能力的降低。二、堵漏，封填孔洞，堵截流水。而使用灌浆法就能及时的堵住花岗岩在建设中出现的裂缝、空洞等问题，提高建筑的美观和使用寿命。三、加固，提高岩土的力学强度和变形模量，恢复混凝土结构及建筑物的整体性。混凝土由于配置材料的多样，能够提高自身的韧度，在花岗岩地质区使用灌浆法，就能起到混凝土的功效。四、纠正建筑物偏斜，使已发生不均匀沉降的建筑物恢复原位或减少其偏斜度。
花岗岩地区坝基建设中的帷幕灌浆技术使用
帷幕灌浆工程中用的浆液是由主剂、溶剂和各种附加剂混合而成，通常所说的灌浆材料，是指浆液中所用的主剂。帷幕灌浆材料分为颗粒型浆材、溶液型浆材和混合型浆材。颗粒型浆材以水泥为主剂，多称其为水泥系浆材。溶液型浆材由多种化学材料配制，通称为化学浆材。混合型浆材由上述两类浆材按不同比例混合而成。国内外灌浆工程，水泥一直是用途最广和用量最大的浆材，主要特点是结石力学强度高，耐久性较好，且无毒，料源广，价格较低。普通水泥浆容易沉淀析水，稳定性较差，硬化时伴有体积收缩，对细裂隙而言颗粒较粗，大规模灌浆工程则水泥耗量过大。克服上述缺点，国内外常采取如下措施：1、水泥浆中掺砂和粉煤灰等材料。2、各种方法提高水泥颗粒细度（应用超细水泥制水泥浆，作为花岗岩帷幕灌浆主要材料）。3、掺入各种附加剂以改善水泥浆液性质。化学浆材品种很多，包括环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类，硅酸盐类。化学浆材的最大特点是浆液属于真溶液，初始粘度较小，可用来灌注细小的裂缝或孔隙，解决水泥系浆材难于解决地质问题。化学浆材主要缺点是造价较高，存在污染环境问题，使这类浆材应用受到较大的局限，在我国，随着现代大工业的迅猛发展，化学灌浆包括新化灌浆材的开发应用、降低浆材毒性和环境的污染，降低浆材成本，也得到迅速的发展，如酸性水玻璃、无毒丙凝、改性环氧树脂和单宁浆材等，都达到了相当高的水平。混合型浆材包括聚合物水玻璃浆材、聚合物水泥浆材和水泥水玻璃浆材等。浆材包含上述各类浆材的性质，用来降低浆材成本，用来满足单一材料不能实现的性能。其中水玻璃水泥浆材，由于成本较低，已被广泛地用来加固软弱土层及解决地基中的工程问题。
参考文献：
[1] 何沛田，肖本职，吴相超. 地震勘探在渝黔高速公路中的应用[J]. 地下空间与工程学报， 2008，（06） .
[2] 汤登勇，何沛田，吴相超. 地震勘探在渝黔高速公路中的应用[J]. 重庆建筑， 2005，（10） .
[3] 王少明. 环境水对大黑汀水库大坝主廊道混凝土侵蚀研究[J]. 大坝观测与土工测试， 1998，（02） .
[4] 田作印，孙政，杨宗玲，郑以宝. 北水南调工程引水渠道对土壤的影响分析及预测[J]. 东北水利水电， 2009，（03） .
[5] 杨春璞，宣树学. 西藏旁多水利枢纽坝基深厚覆盖层渗透稳定性研究[J]. 东北水利水电， 2009，（06） .
[关键词]：花岗岩地区 坝基 灌浆施工技术
中图分类号：C832.1/.7 文献标识码：C 文章编号：1009-914X（2012）35- 0146 -01
花岗岩地质一般性特点
花岗是一种岩浆在地表之下凝却而形成的火成岩，其主要成分是长石和石英。花岗岩的拉丁文的granum，的意思是谷粒或颗粒。花岗岩是深成岩，能形成发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒，故此得名。它不易风化，颜色美观，外观色泽都可保持百年，由于其硬度高、耐磨损，所以除了用作高级建筑装饰工程、大厅地面，都是露天雕刻的首选之材。花岗岩的质地坚硬，不易被酸碱或风化侵蚀，常用做建筑物的材料。花岗岩（Granite）的汉字名词花岗岩是由日本人翻译而来。明治初期的辞典和地质学书籍将Granite翻译成花岗岩或花刚岩。花形容有美丽的斑纹，刚或岗表示这种岩石很坚硬，是有着花般斑纹的刚硬岩石的意思。中国学者沿用此译名。花岗岩是岩浆在地下深处经冷凝而形成的深成酸性火成岩，部分花岗岩是岩浆或沉积岩经变质而形成的片麻岩类及混合岩化的岩石。花岗岩由主要组成矿物为长石、石英、黑白云母，石英含量一般是11%～55%。长石含量总量之2/3，分为正长石、斜长石及微斜长石。不同品种的矿物成份不相同，还有含辉石和角闪石。花岗岩质地坚硬致密、强度高、抗风化、耐腐蚀、耐磨损、吸水性低，其美丽的色泽能保存百年以上，是建筑的好材料，但它不耐热，花岗岩石材按色彩、花纹、光泽、结构和材质等因素可以分不同级次。台湾的经济部矿物局将花岗岩分为黑色、棕色、绿色、灰白色、浅红色和深红色六类。花岗岩虽然是建筑的好材料，但是部分地区的花岗岩会溢出氡，一种天然放射性气体。氡使人罹患肺癌，花岗岩富含石英和长石，其粗粒或中粒侵入岩，是地壳中最常见的深成岩，是岩浆在地壳深处冷却而成。可作铺路石块和建筑石料，开采花岗岩一度是重要的行业。花岗岩呈岩脉或岩床产出，有代表性的是规模变化极大的不规则岩体。成分是长石，斜长石和碱性长石都很丰富，二者的相对丰度成了花岗岩的分类基础。大多数花岗岩中，这里两类长石的比值都小于1/3。属于这一类的有美国东部、中部和西南部，英格兰西南部，波罗的海地盾区，法国西部和中部，西班牙以及其他许多地区的大多数花岗岩。斜長石大大地超过碱性长石的花岗岩类。碱性长石含量大大超过斜长石的花岗岩产于新英格兰，英国和挪威奥斯陆的许多地点，都是较小的岩体，在尼日利亚发育十分广泛。岩石中石英含量少于30%的不叫花岗岩，暗色矿物（铁镁质矿物）的最大含量约为30%。花岗岩较少的矿物是白云母、黑云母、角闪石、辉石或罕见的铁橄榄石。黑云母产于任何类型的花岗岩中，通常都有，有时含量很少。含钠的角闪石和辉石（钠闪石、钠铁闪石、霓石）是碱性花岗岩特有的。两类长石中没有一类含量大大超过另一类，角闪石、辉石都不大可能是主要矿物；暗色矿物通常是黑云母或白云母，或二者兼有。
花岗岩地区坝基建设
在花岗岩地区建设大坝，由于大坝上下游水位差作用，特别是由于花岗岩岩石的特性，库水通过坝基岩土的孔隙、裂隙和断层等通道向下游渗漏。沿大坝两侧岸坡岩土中的渗漏称为绕坝渗漏。当坝基渗漏或绕坝渗漏的水量很大，不但会造成库水的流失，而且对坝基产生渗透压力，对岩土中的微细颗粒产生冲刷，对岩土中的可溶部分产生化学溶解等。修建大坝时要对坝基渗流进行控制，将其不利影响减少到规定的安全范围内。我们根据岩土透水性不同，可分为三种主要类型。1、孔隙性渗漏。通过砂砾石孔隙产生的渗漏，一般呈均匀流，渗漏量的大小主要取决于土的粒度成分及其渗透系数。2、裂隙性渗漏。岩石中节理裂隙产生的渗漏。裂隙很多且互相切割时，渗流近似均匀流，裂隙发育不均一或裂隙与坝轴线垂直方向呈陡倾角发育，常规的帷幕灌浆难以完全封堵，渗流呈脉状流。3、管道式渗漏。由于花岗岩地区基岩面起伏不平，存在较大的高差，呈“V”型槽，容易形成管道式漏水。这三种类型在坝基可以在不同部位同时存在，可以单独出现，取决于坝基的岩土分布和地质结构条件。为减少坝基渗漏量，可以采用上游水平铺盖、垂直混凝土防渗墙、帷幕灌浆及堵塞溶洞等措施。为减小压力和渗流梯度，采用排水孔、排水廊道、减压井工程措施。根据坝基地质条件和渗漏量情况选取上述方法中的一种或几种，就会获得良好的防渗效果。
帷幕灌浆技术一般性概括
帷幕灌浆法的实质是用气压、液压或电化学原理，把某些固化的浆液注入天然和人为的裂缝、孔隙，以改善各种介质的物理力学性质。帷幕灌浆的主要目的有：一、防渗，降低渗透性，减少渗流量，提高抗渗能力，降低孔隙压力。花岗岩虽然岩石结构紧密，封闭性较好，在建材使用中本就具有较强的抗渗能力，但由于在建设工程之中工程建设的结构搭配和工程压力等诸多因素的影响，也对其构成极大的威胁，导致其抗渗能力的降低。二、堵漏，封填孔洞，堵截流水。而使用灌浆法就能及时的堵住花岗岩在建设中出现的裂缝、空洞等问题，提高建筑的美观和使用寿命。三、加固，提高岩土的力学强度和变形模量，恢复混凝土结构及建筑物的整体性。混凝土由于配置材料的多样，能够提高自身的韧度，在花岗岩地质区使用灌浆法，就能起到混凝土的功效。四、纠正建筑物偏斜，使已发生不均匀沉降的建筑物恢复原位或减少其偏斜度。
花岗岩地区坝基建设中的帷幕灌浆技术使用
帷幕灌浆工程中用的浆液是由主剂、溶剂和各种附加剂混合而成，通常所说的灌浆材料，是指浆液中所用的主剂。帷幕灌浆材料分为颗粒型浆材、溶液型浆材和混合型浆材。颗粒型浆材以水泥为主剂，多称其为水泥系浆材。溶液型浆材由多种化学材料配制，通称为化学浆材。混合型浆材由上述两类浆材按不同比例混合而成。国内外灌浆工程，水泥一直是用途最广和用量最大的浆材，主要特点是结石力学强度高，耐久性较好，且无毒，料源广，价格较低。普通水泥浆容易沉淀析水，稳定性较差，硬化时伴有体积收缩，对细裂隙而言颗粒较粗，大规模灌浆工程则水泥耗量过大。克服上述缺点，国内外常采取如下措施：1、水泥浆中掺砂和粉煤灰等材料。2、各种方法提高水泥颗粒细度（应用超细水泥制水泥浆，作为花岗岩帷幕灌浆主要材料）。3、掺入各种附加剂以改善水泥浆液性质。化学浆材品种很多，包括环氧树脂类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类，硅酸盐类。化学浆材的最大特点是浆液属于真溶液，初始粘度较小，可用来灌注细小的裂缝或孔隙，解决水泥系浆材难于解决地质问题。化学浆材主要缺点是造价较高，存在污染环境问题，使这类浆材应用受到较大的局限，在我国，随着现代大工业的迅猛发展，化学灌浆包括新化灌浆材的开发应用、降低浆材毒性和环境的污染，降低浆材成本，也得到迅速的发展，如酸性水玻璃、无毒丙凝、改性环氧树脂和单宁浆材等，都达到了相当高的水平。混合型浆材包括聚合物水玻璃浆材、聚合物水泥浆材和水泥水玻璃浆材等。浆材包含上述各类浆材的性质，用来降低浆材成本，用来满足单一材料不能实现的性能。其中水玻璃水泥浆材，由于成本较低，已被广泛地用来加固软弱土层及解决地基中的工程问题。
参考文献：
[1] 何沛田，肖本职，吴相超. 地震勘探在渝黔高速公路中的应用[J]. 地下空间与工程学报， 2008，（06） .
[2] 汤登勇，何沛田，吴相超. 地震勘探在渝黔高速公路中的应用[J]. 重庆建筑， 2005，（10） .
[3] 王少明. 环境水对大黑汀水库大坝主廊道混凝土侵蚀研究[J]. 大坝观测与土工测试， 1998，（02） .
[4] 田作印，孙政，杨宗玲，郑以宝. 北水南调工程引水渠道对土壤的影响分析及预测[J]. 东北水利水电， 2009，（03） .
[5] 杨春璞，宣树学. 西藏旁多水利枢纽坝基深厚覆盖层渗透稳定性研究[J]. 东北水利水电， 2009，（06） .