王少強(qiáng) 王路潭

（河南金鷹建設(shè)集團(tuán)有限公司，河南 平頂山 467000）

1 高壓噴射灌漿技術(shù)的概況

高壓噴射注漿法是采用鉆孔，將裝有特制合金噴嘴的注漿管下到預(yù)定位置，然后用高壓水泵或高壓泥漿泵(20～40MPa)將水或漿液通過噴嘴噴射出來，沖擊破壞土體，是土粒在噴射流束的沖擊力、離心力和重力等綜合作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小，有規(guī)律地重新排列。待漿液凝固以后，在土內(nèi)就形成一定形狀的固結(jié)體。高壓噴射灌漿防滲和加固技術(shù)適用于軟弱土層。實(shí)踐證明，砂類土、粘性土、黃土和淤泥等地層均能進(jìn)行噴射加固，效果較好。對粒徑過大的含量過多的礫卵石以及有大量纖維質(zhì)的腐殖土層，一般應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定施工方法。對含有較多漂石或塊石的地層應(yīng)慎重使用。

2 工程概況

本水庫控制流域面積為7.35k㎡，3.39km為主河道長度，河道加權(quán)平均比降53.4%。280m為正常蓄水位，105萬m3為總庫容，2340畝為設(shè)計(jì)灌溉面積，但實(shí)際灌溉面積遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，僅為1840畝，因此，可將本水庫工程看作是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等的綜合性水庫。水庫大壩以均質(zhì)土壩，104m為壩頂長度，284.27～285.10m為壩頂高程，6～7m為壩頂寬度范圍，8m最大寬度，28.88m為最大壩高。自水庫建成運(yùn)行之后，于建成第二年開始蓄水，后做擴(kuò)建及加固處理，但此次檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在壩體、壩基等部位存在滲漏水現(xiàn)象。壩體為黏土均質(zhì)壩，壩體填土為中等透水性，下游壩腳具有較為嚴(yán)重的滲漏問題，將嚴(yán)重影響壩體穩(wěn)定性，甚至產(chǎn)生更大的危害。基于此，決定對大壩進(jìn)行防滲加固處理。

3 防滲設(shè)計(jì)方案選擇

因大壩滲漏問題嚴(yán)重，應(yīng)做好防滲處理工作。根據(jù)大壩所在地形地貌及當(dāng)?shù)鼐唧w情況，可知所在地區(qū)黏土料不足，土料場與壩址之間距離較遠(yuǎn)，若采用黏土斜墻處理，將會(huì)大大增加施工成本，且防滲效果不佳。為此，決定采用兩種不同的垂直防滲墻方案進(jìn)行加固處理，具體如下：

方案（1）高壓噴射灌漿防滲方案

方案（2）薄壁抓斗造砼心墻防滲方案

按照工程實(shí)際情況，上述兩種方案較為便捷，更容易控制施工進(jìn)度，能夠有效提升施工質(zhì)量。兩個(gè)方案所選設(shè)備不同，在地形地質(zhì)適應(yīng)性，施工難易程度等方面均存在不同差距。

第一，地形地質(zhì)情況。方案（1）順著壩軸線通過鉆孔的方式進(jìn)行處理，墻體和周圍地形、壩基之間布設(shè)較為合理。方案（2）薄壁抓斗造砼心墻防滲墻順著壩軸線設(shè)置，按照此次地質(zhì)勘查結(jié)果可知，針對不透水巖層頂板線壩基埋藏不深，采取上述2個(gè)方案均與壩址地形地質(zhì)適應(yīng)。第二，施工條件及難易程度。方案（1）設(shè)備操作簡單，技術(shù)成熟，便于控制質(zhì)量，且具有較低施工成本。但此方案對水泥灌漿具有較高要求，若遇大雨雪天氣，需保護(hù)好水泥，施工時(shí)間有限，具有良好防滲效果。方案（2）施工速度快，便于施工質(zhì)量控制，天氣對施工影響小。但相比方案（1）其施工設(shè)備較為復(fù)雜。第三，加固后工程安全度。上述兩個(gè)方案，由滲流角度分析，能夠?qū)Υ髩未嬖诘臐B漏問題進(jìn)行有效處理。但因方案（1）設(shè)備簡單，更易控制施工質(zhì)量。第四，工程投資評價(jià)。通過工程投資分析，方案（1）投資金額為79.8萬元左右，而方案（2）投資金額為94.3萬元左右，由此可見，方案（1）更具經(jīng)濟(jì)性。

綜上所述，本大壩防滲處理可采用方案（1），即高壓噴射灌漿防滲方案。

4 高壓噴射灌漿施工流程

1）鉆機(jī)就位：根據(jù)設(shè)計(jì)的平面坐標(biāo)位置進(jìn)行鉆機(jī)就位，要求將鉆頭對準(zhǔn)孔位中心，同時(shí)鉆機(jī)平面應(yīng)放置平穩(wěn)、水平，鉆桿角度和設(shè)計(jì)要求的角度之間偏差應(yīng)不大于1%～1.5%。

2）鉆孔：在預(yù)定的旋噴樁位鉆孔，以便旋噴桿可以放置到設(shè)計(jì)要求的地層中，鉆孔的設(shè)備，可以用普遍的地質(zhì)鉆孔或旋噴鉆機(jī)。

3）插管：當(dāng)采用旋噴管進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，鉆孔和插管二道工序可合而為一，鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，即可開始旋噴，而采用其它鉆機(jī)鉆孔時(shí)，應(yīng)拔出鉆桿，再插入旋噴管，在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可以用較小的壓力邊下管邊射水。

4）噴射作業(yè)：自下而上地進(jìn)行旋噴作業(yè)，旋噴頭部邊緣或在一定的角度范圍內(nèi)來回?cái)[動(dòng)邊上升，此時(shí)旋噴作業(yè)系統(tǒng)的各項(xiàng)工藝參數(shù)，都必須嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的要求加以控制，并隨時(shí)做好關(guān)于旋噴時(shí)間，用漿量、冒漿情況，壓力變化等的記錄。根據(jù)設(shè)計(jì)的樁徑或噴射范圍的要求，還可以采用復(fù)噴的方法擴(kuò)大加固范圍，在第一次噴射完成后，重新將旋噴管插到設(shè)計(jì)要求復(fù)噴位置，進(jìn)行第二次噴射。

5）拔管：旋噴管被提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高頂部時(shí)，清孔的噴射注漿即告完成。

6）沖洗：在拔出旋噴管應(yīng)逐節(jié)拆下，進(jìn)行沖洗，以防漿液在管內(nèi)凝結(jié)堵塞。一次下沉的旋噴管可以不必拆卸，直接在噴漿的管路中泵送清水，即可達(dá)到清洗的目的。

7）移開鉆機(jī)：將鉆機(jī)移到下一孔位。

5 高壓噴射灌漿質(zhì)量控制

1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，布設(shè)防滲刺墻，墻高技設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，墻厚與設(shè)計(jì)要求一致。子距L一般為2.0m，有效半徑達(dá)1.8m，擺角一般為15°（與鋼盤堤接觸處噴射擺角增大為26°左右）。提升速度一般為10cm/min.噴嘴型號(hào)為2mm，氣嘴7mm，水壓為29.4～34.3MPa，空氣壓735kPa.對工程中使用的材料質(zhì)量進(jìn)行控制，主要控制水泥質(zhì)量。需復(fù)試的材料經(jīng)監(jiān)理人員現(xiàn)場見證取樣后送專門檢測部門進(jìn)行復(fù)試，當(dāng)需要在水泥漿液中摻入外加劑時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定合適摻量。

2）鉆孔經(jīng)檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行孔內(nèi)和縫面沖洗。采用風(fēng)、水輪換進(jìn)行，沖洗時(shí)孔口敞開，將風(fēng)（水）管插入孔底，風(fēng)（水）反復(fù)沖洗，直至回清水后即可結(jié)束。壓水檢查在裂縫縫口材料達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行。采用單孔壓水（氣），逐孔檢查，并詳細(xì)記錄各孔的外漏情況和漏水率大小。灌漿前，用壓縮空氣將孔內(nèi)、縫內(nèi)的積水吹擠 干凈。

3）工程全部施工完成后，質(zhì)量控制工程師應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對照施工記錄進(jìn)一步復(fù)核現(xiàn)場施工樁位是否有遺漏；審查檢測單位的資質(zhì)等級和技術(shù)裝備，協(xié)助建設(shè)單位確定檢測單位。同時(shí)為及時(shí)掌握處理部位或結(jié)構(gòu)物的動(dòng)態(tài)變化，應(yīng)從工程開始起每天或每一施工部位開始及完成時(shí)均應(yīng)對施工部位進(jìn)行沉降的觀測，對一些重要的施工部位如對大壩樁基礎(chǔ)的處理時(shí)，甚至每次噴射前及完成噴射后均應(yīng)進(jìn)行觀測，以便及時(shí)調(diào)整處理方案以及分析處理效果能否達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

6 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國水利工程建設(shè)投資越來越大。因多種因素制約，大量水利工程均存在不同程度的滲漏水問題，甚至出現(xiàn)更為嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。高壓噴射灌漿作為一種高效、簡便、快速的防滲加固技術(shù)，在水利堤壩工程加固施工中的應(yīng)用，可有效控制滲漏問題，避免滲透破壞。為此，在水利工程施工中，必須重視高壓噴射灌漿技術(shù)的應(yīng)用，規(guī)范施工工藝，只有這樣才能更好地提升工程整體質(zhì)量，延長工程使用壽命。