水利工程中高壓噴射灌槳技術的應用研究

■李茂泉 ■安徽省鳳臺縣水利建筑安裝工程公司，安徽 淮南 232100

對于水利工程施工，經常會由于地基土質差、土壤防滲能力差、土壤承載能力差等因素導致水利工程施工質量差，將高壓噴射灌槳技術應用在水利工程施工過程中，能有效地解決這種問題，提高水利工程的防滲能力和施工質量，下面就水利工程中高壓噴射灌槳技術的應用進行分析。

1 高壓噴射灌槳技術的概述

高壓噴射灌槳技術是指將漿液以高速噴射流速的形式對地層土地進行沖擊、切割，然后摻入水泥漿液，通過攪拌形成樁柱、板墻狀凝結體，從而有效地提高地基的承載能力和防滲能力。高壓噴射灌槳技術最早起源于日本，在施工過程中，首先利用鉆機深鉆至設計底標高，然后在鉆桿上面安裝特殊的噴嘴，利用高壓泥漿泵，向周圍土體噴射固化漿液，并以一定的速度提升鉆桿，逐漸在土體中形成一個具有良好性能的固結體。高壓噴射灌槳技術具有施工操作簡單、適用范圍廣、耐久性好、成本低、污染少等特點，將其應用在水利工程中，能極大的提高水利建筑物的防滲性能，提高水利工程的施工質量。

2 高壓噴射灌槳技術在水利工程中的作用

2.1 擠壓滲透作用

在水利工程中采用高壓噴射灌槳技術進行施工時，噴射流的強度會隨著射流距離的增加而變弱，高壓噴射流雖然不能沖切地層，但能起到擠壓地層的作用，當高壓噴射結束后，會持續進行靜壓灌漿，這就會對地層土地進行滲透，從而提高了凝結體和周圍土體的密實度，提高了土體基層的防滲能力。

2.2 升揚轉換作用

在水利工程施工過程中，通過高壓噴射灌槳技術，水體、氣體、漿液等都會從特殊的噴嘴噴出，在壓縮空氣過程中，不僅能對漿液形成外包氣層，還能以較大的作用力將漿液透入地層中，并破碎地層結構，起到升揚作用。對于高壓噴射流沖切的碎石、地層細粒，會在升揚作用下，從噴射桿、孔壁的縫隙處流出來，由漿液填充其中的空隙，從而起到轉換的作用。

對于地層中的塊石，在高壓噴射的作用下，塊石很容易產生位移、松動，同時漿液會沿著塊石的空隙滲透進去，同時在升揚、轉換、擠壓、滲透等綜合作用下，漿液會逐漸填滿塊石和土層之間的空隙，并逐漸移動塊石，形成連續密實的凝結體，從而有效地提高基層的綜合性能。

3 高壓噴射灌槳技術在水利工程中的具體應用

3.1 工程概況

某水電站的基礎防滲工程，設計防沖隔墻深度為30m，長度為60m，墻體平均厚度為80cm，設計凝結體布置形式為柱擺式，施工現場土層主要為砂礫土，施工單位通過對施工現場實際情況進行詳細分析，決定采用高壓噴射灌槳技術，利用水管、氣管組成噴射桿，在噴射桿底部安裝噴嘴，在高壓噴射過程中，利用高壓水和高壓氣將土地攪動，然后注入漿液進行攪拌，從而形成凝結體。

3.2 施工準備工作

施工單位在正式開展高壓噴射灌槳施工前，需要做好各項施工準備工作，從而為施工的順利進行打下良好的基礎。在施工正式施工前，施工單位要對工程的具體情況進行詳細的分析，根據施工設計圖紙，制定合理的施工方案，并對施工方案的合理性、科學性、可行性、安全性、經濟性等進行全面分析;施工單位還要對施工需要的高壓泵、鉆機、輸漿管道等施工機械設備進行認真的檢查，確保這些施工機械設備能滿足施工需求;同時施工單位還要對施工采用的各種材料進行嚴格的抽查，確保施工原材料的質量符合相關規定，從而為水利工程的施工質量提供保障。

3.3 鉆孔施工

施工單位在開展鉆孔施工時，必須做好填充堵漏工作，只有這樣才能保證泥漿能夠正常循環。在鉆孔施工過程中，施工人員要注意鉆機就為后，施工人員要將鉆機墊平，并保持鉆機的穩固及垂直，在實際施工過程中，施工人員還要利用水平尺對鉆機的立軸垂直度、機體水平度等進行全面測量，確?？仔甭史显O計要求，從而為防滲墻的連續性提供保障。在施工過程中，施工人員要確保鉆孔孔位和設計孔位之間的偏差在50mm以內，灌漿孔的孔斜率偏差要控制在0.5%之內。在成孔鉆進過程中，施工人員要每鉆進4m，對鉆孔的傾斜偏差進行測量，確保其在可控制范圍之內。

在鉆孔施工過程中，孔距的選擇是一個十分重要內容，施工單位要根據施工現場的地質情況、高壓噴射灌槳施工方法、防滲墻結構形式等各種影響因素，合理的確定孔距。在本次施工中，施工單位通過綜合分析，將孔距設定為2.5m，有效半徑為1.8m。鉆孔施工結束后，施工單位要對其進行認真的檢查，確保成孔各項性能均符合施工需求，然后施工人員將成孔清理干凈。在清理成孔時，施工人員要將水管、風管插入成孔底部，對其進行反復沖洗，當成孔有清水流出后，結束成孔清洗施工。

3.4 下入噴射桿

在鉆孔施工過程中，施工單位要注意跟管鉆進，這樣能極大的提高施工效率。對于跟管鉆進有兩種情況，一種是先在套管沒有拔出來之前，下入管壁均勻的PVC塑料保護管壁，然后開始進行拔管操作，當套管完全拔出來之后，下入噴射管至管底;另一種是先不進行拔管操作，而是先將泥漿注入套管中，當泥漿注滿后，將套管拔出來，施工人員在進行拔管時，要注意不間斷的注入泥漿，確保泥漿漿面高度符合相關規定，最后當施工人員完全將套管拔出來后，下入噴射桿至管底。

3.5 高壓噴射施工

在進行高壓噴射施工時，施工單位要根據工程的實際情況，確定最佳施工技術參數，從而為工程的施工質量提供保障。高壓噴射施工的重點是噴射桿提升速度的控制，影響提升速度的因素有很多，但總體上看，土層因素和施工因素的影響最大，對于不同的土層，其綜合性質有很大的差異，例如砂層中，施工人員可以適當的提高噴射桿的提升速度;對于砂礫層，施工人員則需要適當的降低噴射桿的提升速度。同時在施工過程中，對于先序孔，施工人員可以適當的加快噴射桿的提升速度，對于后序孔，施工人員可以適當的降低噴射桿的提升速度。在進行高壓噴射施工時，施工單位還要注意漿液濃度的控制，確保其符合施工需求，從而為工程的施工質量提供保障。

3.6 施工遇到的問題及處理措施

在本次施工過程中，施工單位還遇到一些問題，對施工的順利進行造成一定的影響，在施工過程中，有的地區鉆孔難度比較大。在施工現場，有的地層存有的大量塊石，同時施工現場的地下水存儲比較豐富，施工單位在進行鉆孔施工時，經常會遇到卡鉆、塌孔等現象，為保證施工質量，施工單位及時對工程現狀進行分析，制定合理的地下水抽除措施，并通過更換下護壁管等措施，來防止塌孔現象的發生。

4 總結

在水利工程施工過程中，建筑物防滲處理是十分重要的一個環節，將高壓噴射灌槳技術應用在水利工程中，能有效地提高基礎防滲能力，提高工程施工質量，因此，在實際施工過程中，施工單位要合理的應用高壓噴射灌槳技術，從而為我國水利工程的穩定發展創建良好的條件。

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