高壓旋噴技術在水庫防滲工程中的應用

黃 斌

（廣東 云浮 527300）

高壓旋噴技術在水庫防滲工程中的應用

黃 斌

（廣東 云浮 527300）

單管高壓旋噴法具有設備簡單、投資少、操作容易、施工速度快的特點，因此在建筑工程中得到廣泛應用。文章結合云浮某水庫防滲工程，對單管高壓旋噴技術在土壩壩基防滲處理中的應用進行了探討。

水庫工程；防滲處理；高壓旋噴樁

1 工程概述

某水庫位于廣東云浮，距市區20 km，壩址控制流域16.17 km2，總庫容1753萬m3，樞紐建筑物由主壩、副壩、溢洪道、灌溉隧洞及涵管等組成，主壩壩頂高程76.5 m，壩頂長122 m，壩頂寬8.0 m，上游壩坡為1∶2.60～1∶3.5，下游壩坡為1∶3.70～1∶4.10，上游壩坡為塊石護坡，下游壩坡為草皮護坡，在下游設有棱體排水。水庫正常水位為72.6 m，設計洪水位為73.56 m，死水位為62.8 m。根據工程所在地的地質勘探資料，壩基高程EL63－EL68 m為砂質紅黏土，高程EL58－EL52 m為耕作土，高程EL52 m以下為強風化巖層。因壩基土層大部分為良透水層，地下滲流大，壩基曾出現管涌現象。

2 選擇防滲處理方案

2.1 防滲處理方案的選擇

本大壩工程迎水面采用地下垂直砼防滲墻進行防滲，砼防滲墻采用單管高壓旋噴技術進行施工。

2.2 單管高壓旋噴水泥防滲墻的參數選定

防滲墻布置于樁號0＋000.50－0＋081 m間的壩內側，全長80.5 m，樁徑50 cm，要求樁鉆透強風化巖層。工程量為1 930 m。

2.3 施工工藝流程

施工工藝流程，見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

3 施工技術

3.1 施工準備

（1）施工之前先平整場地，挖好排漿溝，按施工樣圖測放出各樁的中心位置，并用套板和撒石灰標出樁位。

（2）根據孔位定點埋設孔口管，以防止鉆進和旋噴時孔口塌陷?？卓诠芸芍貜褪褂?。

（3）鉆機就位。鉆機安放時下墊木板，使鉆機安放平穩，保持水平，鉆桿保持垂直，其傾斜度不大于1%。

（4）鉆孔。采用76型旋轉振動鉆機進行鉆孔，孔位偏差不大于50 mm。

（5）貫入注漿管。鉆孔達到設計孔深后，先檢查各部位密封圈是否封閉，各管安裝是否正常，噴嘴是否暢通，然后貫入注漿管，插入后先進行高壓水射水試驗。

3.2 旋噴施工

（1）施工技術參數根據要求并經現場試驗確定，經試噴后進行施工作業，試噴技術參數選定如下：工作壓力18～20 MPa，氣流壓力取0.7 MPa，漿流量35～40 L/min，噴管提升速度12～15 cm/min，水灰比1∶1.5（常用1，水泥用量＞150 kg/m）。

（2）在樁底部邊旋轉邊噴射1 min后，再進行邊旋轉、邊提升、邊噴射注漿。

（3）噴射時，應達到預定的噴射壓力和噴漿量后再逐漸提升注漿管。中間發生故障時，應停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時立即進行檢查并排除故障；如發現有漿液噴射不足，影響樁體的設計直徑時，應進行復噴。因本工程樁徑較大，施噴過程中擬采用較高噴射壓力、泵量和降低提升速度等措施來加大樁體尺寸，確保達到設計要求。

（4）高壓噴管必須旋轉靈活，在高壓作用下，密封性能良好。

（5）噴射注漿達到設計深度后，繼續用注漿泵注漿，待水泥漿從孔口返出后，即可停止注漿，然后將注漿泵的吸水管移至清水箱，抽吸一定量清水將注漿泵和注漿管路中的水泥漿頂出，然后停泵。

（6）施噴過程中應注意觀察冒漿情況，予以妥善處理，及時清除沉淀的泥渣，并做好詳細記錄。

（7）卸下的注漿管，應立即用清水將各通道沖洗干凈，并擰上堵頭。注漿泵、送漿管路和漿液攪拌機等都要用清水清洗干凈。高壓泵管路也要送水沖洗干凈。

（8）旋噴結束后要進行壓力注漿，以補填樁柱凝結收縮后產生的頂部空穴，并要預防其他鉆孔排出的泥土或雜物混入，然后拔出孔口管。

（9）相互兩樁之間旋噴間隔時間不少于48 h，對旋噴防滲墻其樁間的搭接長度不小于20 cm，保證其墻體的防滲能力。

3.3 故障及處理

（1）噴嘴或管路被堵塞，表現是壓力驟然上升，預防措施：①在高壓泵和注漿泵的吸水管進口和水泥漿儲備中均設置過濾網，并經常清理；②若噴射過程出現水泥供不應求時，應將注漿管提起一段距離，抽送清水將管道中的水泥漿頂出噴頭后再停泵；③噴射結束后，按要求做好各系統的清理工作。

（2）高壓泵排量達不到要求或壓力上不去。處理方法：①檢查閥、活塞缸套等零件，磨損大的及時更換；有雜物影響閥關閉時及時清理；②檢查吸水管路是否暢通，是否漏氣，避免吸入空氣，盡量減少吸水管道的流動阻力；③檢查活塞每分鐘的往復次數是否達到要求，防止傳動系統中的打滑現象；④檢查安全閥、高壓管路，消除攔漏；⑤檢查噴嘴直徑是否符合要求，更換過度磨損的噴嘴。

4 質量控制和檢驗成果

（1）水泥：主要物理力學性能見表1。

表1 水泥主要物理力學性能情況表

（2）淺層開挖出的樁徑在0.6～0.75 m之間。

（3）實驗結果，旋噴樁抗壓強度為9.4～13.96 MPa，墻體抗滲系數均小于10-6cm/s。

5 結束語

通過單管高壓旋噴水泥連續墻施工處理基滲水明顯減少；大壩蓄水后，蓄水正常，壩體滲流量在設計范圍內。有效地降低了工程成本，降低了施工難度，加快了施工進度，并取得了良好的經濟效益。

1 陳春生.高壓噴射注漿技術及其應用研究［D］.河海大學，2007

2 黎中銀.水平高壓旋噴工法在預加固工程中的應用研究［D］.中國地質大學（北京），2009

3 王超磊、王雯雯.高壓旋噴技術在壩基防滲中的應用研究［J］.科協論壇（下半月），2010（07）

High－pressure Jet Grouting Technology in the Reservoir Seepage Engineering

Huang bin

The single－tube high－pressure jet grouting method with simple equipment, low investment, easy operation, construction and fast speed, so the construction has been widely used.In combination with a reservoir seepage Yunfu projects, single－tube high－pressure jet grouting technology in the earth dam foundation seepage in the application were discussed.

reservoir engineering; seepage; high pressure jet piles

TV543

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1000－8136（2011）21－0069－02