高壓擺噴在北部引嫩工程進水閘工程截滲墻施工中的應用

趙建宇

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 161300)

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高壓擺噴在北部引嫩工程進水閘工程截滲墻施工中的應用

趙建宇

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 161300)

摘要：進水閘工程是中國北部引嫩工程中非常重要的一部分，由于其地理環境問題，進水閘基坑周圍的土質較為松軟，極易滲水，因此必須建設截滲墻，緩解基坑的透水情況。高壓擺噴灌漿技術是進水閘截滲墻施工中最為常用的一種施工技術，該技術的應用能有效保障截滲墻的施工質量。文章將對引嫩工程的進水閘工程的施工要求進行簡單闡述，分析高壓擺噴技術的含義，探究高壓擺噴技術在截滲墻施工中的具體應用。

關鍵詞：進水閘工程；高壓擺噴技術；含義；北部引嫩工程；截滲墻施工；應用

北部引嫩工程是將嫩江水通過進水閘引入松嫩平原的一項引水工程，進水閘的建設在引嫩工程中占據非常重要的地位。但是，由于其地質環境所致，土質較為松軟，而且具有較強的滲水性，要保證進水閘施工質量則必須避免其帶水施工情況的發生。因此，必須在進水閘基坑的周圍建立截滲墻，減少滲水量。高壓擺噴技術作為一種較為先進的施工技術被廣泛應用在截滲墻施工中，文章將對進水閘工程的基本要求進行闡述，并簡要介紹高壓擺噴技術的概念及原理，分析該技術在截滲墻施工中的應用[1]。

1進水閘工程基本要求

進水閘是引嫩工程中比較重要的一部分，其施工質量問題嚴重影響引嫩工程的總體質量。由于嫩江附近江岸的土質結構較為松軟，而且還具有很強的滲水性，因此極其容易導致在進水閘施工過程中，大量的水滲透到施工現場，嚴重影響著進水閘工程的施工質量。因此必須在進水閘施工地點的基坑周圍建立一圈截滲墻，盡量降低滲水量，避免進水閘工程在施工中帶水作業，從而影響整個工程的質量。

2高壓擺噴技術簡介

2.1　高壓擺噴技術的基本概念

高壓擺噴灌漿技術主要是把裝有噴嘴的注漿管用鉆機鉆到土層中的指定位置，然后利用高壓設備對注漿管中的漿液施加壓力，使其成為高壓液流，再從噴嘴中噴出，利用這個過程中產生的沖擊力對土體結構進行破壞，從而達到剝離土體中土粒的目的。其中一部分被剝離的土粒會隨著高壓漿液漂浮在水面上，剩下的土粒則會在沖擊力、重力和高速旋轉帶來的離心力的作用下，與漿液攪拌在一起，并按照一定的規律和比例重新進行排列，當漿液凝固之后，會在土層中形成固體結構，其形狀隨著高壓漿液流噴射方向的變化而發生變化。

2.2　高壓擺噴技術的工作原理

高壓擺噴技術主要是利用三重管對噴射介質進行噴射，其噴射介質為水、水泥漿液和高度壓縮的空氣，然后利用高壓設備對噴射介質進行加壓，使其壓強達到30 MPa左右，然后利用高壓水流的噴射對土體結構進行切割。在噴射過程中，要使噴嘴在一定角度范圍內進行擺動，對土體結構進行徹底的切割和破壞，再用水泥漿液對已經破壞的土體結構進行充填、攪拌，使其在土層中能夠形成面積較大的扇形斷面水泥凝固體。

2.3　高壓擺噴技術的工作流程

高壓擺噴技術的工作流程如圖1所示。

圖1　高壓擺噴技術的工作流程

3高壓擺噴技術在截滲墻施工中的具體應用

3.1　通過現場試驗測定高壓擺噴灌漿的最佳組合參數

在進行施工之前，要在與截滲墻工程施工現場土質情況相同的范圍內進行一次小型的截滲墻施工，用來確定高壓擺噴灌漿的組合參數。即使是同一片區域，其土質情況和底下說的情況也都存在著一定的差別。因此，在這種土質、地下水情況都不同的條件下采用高壓擺噴灌漿方法建筑截滲墻時，土層中的凝結體的大小和質量也不有所不同。但是，目前尚還無法利用公式對這種差異進行計算，因此必須通過實驗來確定高壓擺噴灌漿的最佳組合參數。這項實驗的主要目的就是為了證實高壓擺噴技術在施工現場是否適用，以及其形成的凝結體的防滲性能。

3.2　假設參數，進行實驗

根據工程所處的地質條件和施工隊伍的實際經驗確定一組假設參數，然后根據這組參數來進行高壓擺噴灌漿凝結截滲墻的實驗，并根據實驗結果，在假設參數的基礎上對參數進行調整，從而得到最佳參數。例如，黑龍江北部引嫩工程的一處進水閘工程施工地點處于嫩江左岸的河灘上，因此要在這個地點進行截滲墻的施工。根據該地點的實際土質情況，設置如下一組參數：

孔距分別設定為1.0 m、1.2 m、1.5 m，噴嘴的擺角設定為30°~35°，漿液的壓力設定為38 MPa，高壓設備施加的氣壓為0.6 MPa~0.8 MPa，其提升速度為8.0~15.0 cm/min，進漿為1.5 g/cm3，回漿為{，孔洞的直徑設置為10.8 cm，鉆孔深度為黏土層以下1.0 m的位置。

3.3　確定孔洞的位置

在正式進行截滲墻工程施工之前，必須對孔洞位置的質量予以保證：

1)根據防滲墻的具體位置及其軸線的趨勢對孔洞具體位置進行確定、設置。

2)在截滲墻的施工過程中對孔洞的位置進行編號處理，在編號時要注意保持編號的連續性。

3)在設置軸線校核孔的時候，必須沿著截滲墻的軸線進行，2個校核孔的間距大約為30 m，同時，在測量過程中，必須保證孔洞位置的誤差<30 mm。

3.4　在確定的孔洞位置進行鉆孔施工

1)由于鉆桿的豎直程度將會對鉆孔的施工質量造成非常嚴重的影響，因此在開始鉆孔施工前，一定要仔細檢查鉆桿的豎直程度。

2)為了保證鉆桿的垂直度，在鉆孔準備工作完成就位后，還要在一定程度上對鉆機進行調整。

3)在施工過程中，要對鉆孔施工加以控制，控制鉆孔施工的護壁方式主要孔內沉降和泥漿護壁。

3.5　漿液的拌制

拌制漿液有特定的漿液制備池，在施工過程中，高壓擺噴灌漿中的漿液應該在制備池中完成拌制。制備池中有特定的漿液攪拌葉，為確保漿液拌制質量，必須對攪拌葉的強度進行嚴格把關，同時調整攪拌葉的直徑，使漿液攪拌工作順利進行。

在拌制漿液的時候，為保證漿液的質量，一定要采用二級拌制方式。當漿液的一級攪拌完成后，必須將攪拌的漿液進行過濾，然后進行二級攪拌，謹慎處理過濾出來的雜物，避免雜物再次混入漿液中。在漿液拌制過程中要注意，一級攪拌與二級攪拌的拌制時間不能<2 min。

3.6　利用高壓擺噴技術進行灌漿

在利用高壓擺噴技術進行截滲墻施工的時候，一定要嚴格遵守施工順序，從下到上進行施工。將注漿管下放至規定的深度之后，嚴格按照孔洞的編號進行高壓噴漿，相鄰2個序號孔洞的噴漿間隔時間最少需要4 d。同時保障施工過程的連續性，如果連續性遭到破壞，施工暫停，那么必須對上一個孔洞進行復噴，確保凝結體的整體性。避免由于施工暫停導致凝結體的結構出現縫隙，使截滲墻失去作用。

參考文獻：

[1]孫飚.高壓擺噴在北部引嫩工程進水閘工程截滲墻施工中的應用[J].黑龍江水利科技,2011(03)：77.

[作者簡介]趙建宇(1979-)，男，黑龍江拉哈人，工程師。

[收稿日期]2015-06-28

中圖分類號：TV543.8

文獻標識碼：B

文章編號：1007-7596(2015)09-0127-02