高压喷射灌浆防渗技术

高压喷射灌浆防渗技术（精选8篇）

高压喷射灌浆防渗技术 篇1

1、前言

高压喷射法就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后,用高压泥浆泵,通过安装在钻杆的杆端置于孔底的特殊喷嘴,向周围土体高压喷射固化浆液,同时钻杆以一定的速度边旋转边提升,高压射流使一定范围内的土体结构破坏,并强制与固化浆液混合,凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。

固结体的形状和喷射流的移动方向有关。一般分为旋转喷射(简称旋喷),定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)。旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变形性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形。定喷固结体呈壁状,摆喷形成厚度较大的扇状固结体。定喷和摆喷通常用于地基防渗,改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。高压喷射灌浆技术具有诸多优势:可灌性好;可控性好;连接可靠;机动灵活;适应地层广、深度较大;对施工场地要求不高。

2、工程概况

某水库枢纽建筑物有拦河坝、顺河坝、泄洪闸、北干渠首闸和南干渠首闸。其中,顺河坝东起泄洪闸,沿沙河右岸一级阶地大致呈东西走向,全长16.2km,为均质土坝。顺河坝坝基上部为重粉质壤土和粉质黏土,厚度不等,一般为4m-10m;中部为砾质粗砂和砂卵石层,属强透水层,厚达17m-22m;下部为第三纪黏土岩或石英砂岩。由于中部的强透水性,造成库水沿此强透水层向外渗漏,与坝基阶地天然地下水汇合,形成了坝基承压水。近年来由于人为活动影响和工程老化,原有降压井的效果已不理想,顺河坝个别坝段承压水位明显高于地面。为此,对问题比较严重的坝段,选用高压喷射灌浆技术在坝基下建防渗墙,截断渗流,以解决该坝段突出的渗漏和安全问题。

3、技术方案

为了取得合理的设计参数和施工方案,特在顺河坝坝段后选择工程地质条件有代表性的场地进行高压摆喷围井试验。在完成坝后河床内高喷现场试验的基础上,确定具体设计及工艺技术参数如下。

3.1 工程特性

由于104m-90m高程为重中粉质壤土(坝体填筑和覆盖层土),防渗墙从重中粉质壤土顶板上1.5m开始灌浆至基岩以下1m,形成一个上接重中粉质壤土,底部插入基岩的封闭式防渗墙体。要求墙体厚度达到20cm以上,造孔的孔斜率要求小于0.8%。

3.2 施工工艺参数

灌浆材料选用水泥黏土浆,即强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥占70%,黏性土(膨润土)占30%,水、干料比为1:11.1。灌浆参数:水压力:38MPa-42MPa;水量:70L/min;气压力:0.7MPa;气量:1m3/min;浆压力:0.5MPa;浆量:80L/min;进浆密度:1.53g/cm3;回浆密度:1.20g/cm3;摆动速度:6°/s。摆动角度:30°;喷射角度(摆喷凝结体轴线与防渗墙轴线夹角):30°;提升速度:土层8cm/min-10cm/min,砂层10cm/min-13cm/min,卵石层7cm/min-10cm/min。

4、质量控制

4.1 造孔

采用地质钻机造孔,泥浆固壁。孔深达到设计深度时,提取岩芯,经检验认可后方可终孔。终孔后要测斜验收,合格后搬迁孔位。

4.2 制浆

制浆时,指派专人定时检查并登记水泥耗量,每隔一定的天数清查核对水泥出入库和库存量。定时测量浆液比重,保证浆液浓度符合设计值。自制备至用完时间不应超过4h,否则,作为废浆处理。

4.3 灌浆

提升速度。土层中提升速度可稍快,砂卵(砾)石层中应放慢,含有较大块石或块石比较集中的地层应更慢。先序孔提升速度可稍慢,后序孔可相对快些。施工中,当发现返浆量减少时应放慢提升速度。

进浆量控制。除在制浆过程中严格控制水泥用量、保证浆液浓度外,对进水量同样要严格控制,方可保证进浆量。事故停喷。高喷灌浆应连续作业,不间断施工,一次成型。喷射过程中因发生事故停喷超过1h-2h,即作为事故,要做特殊处理方可继续喷灌,恢复喷射时要求从停喷深度以下0.5m开始提升喷射。

终孔回灌。回灌不及时,孔口土体塌落将使已成桩体中出现浆体包裹的空洞。一般应在终孔1h后进行回灌,可采用置换出的弃浆,以节约水泥用量。

5、质量检测

防渗墙的渗透性。灌浆施工结束待防渗墙体凝固30d后,将550m的灌浆坝段分为4个检查段,在这4处设置防渗检查试验围井,用注水试验测定封闭围井的渗透性来判断防渗墙质量。从试验结果看,防渗墙质量均达到优或良。防渗墙的连续性及厚度。施工结束30d后,采用地质雷达技术对防渗墙的连续性和厚度进行检测。设计要求防渗墙体平均厚度20cm,地质雷达检测表明,高喷防渗体形态为东西双向齿形,平均厚度37cm,最大厚度74cm,最小厚度16cm,防渗墙体东西方向上连续性好,垂向深度上较连续。防渗墙体结合体的强度。分别在检查段之间防渗墙交叉接触位置布置检查孔,在检查孔的中部取样品做物理力学试验。试验表明,防渗墙的抗压强度符合设计要求。

6、囔射时应注意以下事項

灌浆深度大时，易造成上粗下细的固结体，影响固结体的承载能力或抗滲作用，因而需采用增大压力和流最或降低旋转和提升速度等措施补救：当发现喷浆量不足而影响工程质最时，可采用复喷技术;当冒浆量大于灌浆置的20%时，可采用提高喷射压力、缩小喷嘴直径、加快提升速度和旋转速度等措施，对冒出的浆液，可回收利用。

根据工程需要调节喷射压力和灌浆量，改变喷嘴移动方向和速度，控制喷射固结体的形状，即圆盘状、圆柱状、大底状、糖糊芦状、大帽状和墙壁状。喷灌后的浆液有析水现象，可造成固结体顶部出现凹穴，对地基加固及防渗不利。为此，可采用静压灌浆或浆液中添加膨胀材料等措施预防。髙压泵是高压喷射灌浆中的关键设备，要求压力和流量能在一定的范围内调节。额定流量为85～150L/min;额定压力为20～50MPa。

7、结语

高压喷射灌浆防渗墙属于地下隐蔽工程，设计要求高，施工控制严，其施工质最优劣的关键在于施工参数的选择是否合理。因此，施工前应针对不同的地层情况做好施工前的试验性施工，根据试验结果选择合理的施工参数。由于髙喷灌浆工艺复杂，技术要求高，因此，选择一支施工经验丰富，质量过硬.信誉度高的施工队伍是保证高压喷射灌浆防渗墙施工质量的前提。高压喷射灌浆凝结体系在地层中直接形成，不能直接观察到凝结体的质置，选用既科学又切合实际的方法来检测其防渗质置、效果，具有十分重要的工程意义。

摘要：本文以水库坝基防渗墙的设计及灌浆方法为例,重点介绍了三管法高压喷射灌浆技术以及施工中的质量控制方法,经试验检测得出防渗墙质量良好的结论。

关键词：防渗墙,高压喷射灌浆技术,质量控制,质量检查

参考文献

[1]陈敬学,高喷技术在坝基防渗工程中的应用研究,人民长江, 2002-09

[2]朱日军,高压喷射灌浆技术在水利防渗工程中的应用,广西水利水电,2005-09

[3]徐有前,高压喷射灌浆技术在大坝防渗加固中的应用,合肥工业大学学报(自然科学版),2003-06

高压喷射灌浆防渗技术 篇2

1高压喷射灌浆技术的意义

在目前我国水利水电工程的施工中，对于高压喷射灌浆技术的应用比较广泛，主要原因就是这一技术不仅仅是以灌浆原理作为施工基础，还在一定程度上通过高压喷射技术，保证工程中低级的加固，这样就能够保证工程低级的稳定性和强度，为工程后期施工带来很大的便利。我国大多数水利水电工程都是中小型企业，并且在全国范围内，分布的比较零散，因此这一技术主要是在功能上满足人们对于用水用电的需求，特别是遇到旱季，能够为灌溉提供良好的条件，最主要的是在汛期还能做好防洪工作。所以我国水利水电工程对于高压喷射灌浆技术的要求的比较高的。特别是一些特殊位置，例如：水库河坝的建设，因为地基的土质比较差，这也在一定程度上给整个工程的稳定性和安全性带来了一些不必要的影响。一旦在施工过程中基础不牢固、质量不过关，就会出现渗透事故。严重威胁到我国广大人民的生命和财产安全。因此需要充分利用水利水电工程中高压喷射灌浆技术来保证施工中低级的牢固还有防渗透的处理。

2高压喷射灌浆技术的特点

高压喷射灌浆技术主要有以下两个特点，只有了解好其特点，才能够在水利水电工程中合理使用这一技术。在利用高压喷射灌浆技术进行施工的时候，主要是利用钻孔机器来进行打孔，在钻孔机达到工程所需求的深度的`时候，则需要利用高压泥浆泵的的高压射流对工程周围的泥土结构进行破坏，还需要使用旋转提升的方式把钻杆进行调整，并且在这一过程中还需要使用一种特殊的喷嘴把固化喷液利用高压喷射的方式盆栽土体周围。这样的过程中浆液能够与土体有效地加固，从而形成一个具有一定性能的固结体，达到增加土体稳定性和牢固性的效果。固结体的的形成形状，这一点和喷射流在使用过程中的移动方向具有非常紧密的关联，因为喷射流在喷射的过程中，一般都是旋转、定向和摆动几种方式，这样就会使喷射中形成一个旋喷柱，这种方式能够提高地基的牢固性，最主要的是对于容易变形的地基土具有非常良好的改善作用，特别是工程上部分承载的压力比较大的时候，这样的技术和手段具会具有非常好的改善作用，不会因为承载压力较大导致建筑的变形和塌陷。还有利用这一技术喷射出的凝固体呈壁状的时候，这类固体的厚度较大，这样的方式对于防渗透具有很好的效果，还能够保证工程的稳定性，以便于进一步改善地基土的条件，为水利水电工程打下良好的基础.

3高压喷射灌浆在水利水电工程的应用

3.1原材料的使用

在水利水电工程的灌浆施工中，需要保证的就是浆体要达到良好的保水性和可泵性，所以大部分工程会在施工之前对灌浆使用的浆体进行检查、处理和养护，使这一浆体能够在七天之内保持方体的模型，并且在此期间还需要对其抗压能力进行检查，以保证施工中所使用的浆体符合灌浆的需求。同样的在施工过程当中，为了保证不会出现浆体干缩的现象，需要在浆液中加入大量的矢量膨化剂，这样的做法能够有效改善浆体干缩的现象。

3.2灌浆定位技术

在进行高压喷射灌浆技术的时候，需要对喷灌的位置进行确定，这一过程需要采用定位技术，并且还需要严格遵循施工图纸上的要求，对于工程中涉及的数据进行考虑和参考，在找准防渗墙的过程中利用定位技术，因为很多施工过程中墙体中会有钢筋，因此在定位的时候需要避开钢筋，并且在有钢筋的位置做好标记，这些准备工作做好之后，需要进一步检查所有标准是否符合要求，如果全部符合，尽可以进行钻孔工作。

3.3灌浆施工中的钻孔技术

在高压喷射灌浆施工过程中，对于钻孔这一工作是具有一定限制的，因为不管是直孔还是孔壁，都需要具有笔直性和均匀度，还有在任何施工过程中，程序都需要合理，这样就要求施工过程中严格按照规范制度进行操作，例如：在灌浆工作的流程中，就需要从前到后按照顺序进行展开。并且在灌浆施工的工作展开之后，还需要对施工位置进行一定的清洁工作，以保持工程中使用未知的干净。

4结束语

高压喷射灌浆防渗技术 篇3

关键词：深层搅拌,高压喷射灌浆,防渗

引言

防渗是水利工程中的一项重要工序, 然而, 为了增强工程的防渗效果, 良好的防渗技术又是工程建造的重中之重, 近年来, 深层搅拌和高压喷射灌浆两种防渗技术在众多大型防渗工程中的应用变得愈加普遍, 例如, 隶属国家重点工程的吉林省哈达山水利枢纽工程中的防护区工程就充分利用了深沉搅拌和高压喷射灌浆两种防渗技术对其哈达山土坝进行防渗处理。本人曾参与了此项防渗工程近2个月, 接触到了深层搅拌和高压喷射灌浆两种防渗技术, 并对其有了一定的了解, 所以, 本篇论文将针对深层搅拌和高压喷射灌浆法防渗技术进行较为肤浅的分析。

1 深层搅拌法技术

深层搅拌法是利用水泥作为固化剂, 通过特别的深层搅拌机械, 在地基深处就地将软土和水泥浆液强制搅拌后, 水泥浆液和软土将产生一系列物理、化学反应, 使软土硬结改性, 改性后的软土强度大大高于天然强度, 其压缩性和渗水性比天然软土大大降低, 从而达到良好的防渗效果。

1.1 防渗原理

软土与水泥浆液采用机械搅拌进行防渗的基本原理, 是基于水泥加固土的物理化学反应过程, 是通过减少软土中的含水率, 增加颗粒之间的粘结力, 增加水泥土的强度和提供足够的稳定性来进行防渗的。

1.2 施工技术

1.2.1 防渗型式

深层搅拌法的搅拌桩机共有3个钻头, 每个钻头具有左右2个叶片和1个喷浆孔, 桩机钻头在地表以下上下旋转的同时, 喷浆孔不间断地进行喷浆, 最终在地下形成3个环环相扣, 相邻搅拌桩部分重叠搭接的壁状防渗型式, 然后, 桩机进行移位形成下一个防渗单元, 以此类推, 单元墙间相互连接成一个整体, 最终形成水泥土截渗墙。这种截渗墙具有较高的防渗性能, 可以形成良好的隔水帷幕。

1.2.2 施工工艺

深层搅拌法主要的施工机械为深层搅拌机 (桩机) 。深层搅拌法的施工主要可分为定位 (测量、放线, 确定截渗墙轴线位置) 、桩机移位调平、制备水泥浆液、测量水泥浆液比重、输送水泥浆液、桩机钻头下沉、桩机钻头提升等几个步骤。

1.2.3 技术指标

施工中需要控制的几个重要技术指标为:

(1) 钻头叶片长度控制

不同桩机钻头叶片标准长度也不一样, 一般地为395mm, 控制钻头叶片长度大于等于395mm即可, 但不能大于410mm。

(2) 单元墙长度控制

桩机移位时, 预制单元墙长度应小于等于标准规定的数值, 但也不可太小, 根据桩机钻头叶片长度的不同, 单元墙标准长度值也不尽相同, 一般地对于标准为395mm的钻头叶片来说单元墙标准长度定为825mm。

(3) 桩机水平、垂直度控制

通过观察桩机上的U型管和铅锤来确定桩机的水平、垂直度, 如果一旦偏差比较大, 单元墙之间就很可能搭接不上, 从而造成水泥土截渗墙起不到防渗作用。

(4) 浆液比重、温度控制

为了保证水泥土强度要求, 用比重计测量浆液比重, 其值要大于等于1.32, 但也不能太大, 太大会造成水泥浪费;如果冬季施工, 为了保证水泥浆液温度, 制备浆液时应打井使用地下水, 用温度计测量其温度应该不低于5℃。

(5) 桩机钻头下降、上升速度控制

桩机钻头下降速度一般控制为0.5m/min, 上升速度控制为1m/min, 不可过快或过慢, 过快, 喷射的水泥浆量不够, 单元墙强度无法满足要求, 过慢, 水泥浆量过多, 造成不必要的浪费。

(6) 单元墙总浆量控制

每个桩机打完一个单元墙后都会输出一个单据, 先通过手中参数表上固定钻杆长度对应的桩深每米用浆量与实际桩机打下的桩深相乘, 得出理论总用浆量, 然后再与输出单据上的实际总用浆量相比较, 实际总用浆量必须大于等于理论总用浆量, 否则, 所打单元墙将不符合要求, 必须及时处理。

1.3 适用范围

深层搅拌法最适宜加固各种成因的饱和软粘土, 常用于淤泥、淤泥质土、粘土、亚粘土等地质的加固, 采用多头小直径桩成墙深度可达18m, 对于地质条件比较差的地区, 成墙深度一般可达到10m左右。在堤防除险加固工程中, 深层搅拌法适用于处理软基堤防上的滑坡段, 同时, 还可以组成截渗墙, 取得较好的防渗效果。

1.4 深层搅拌法优点

1.4.1 防渗效果好, 防渗方式灵活, 功能多样, 适用面广

深层搅拌法可采用不同的防渗型式、不同的桩长以满足不同土质条件的防渗要求, 同时, 深层搅拌法还能满足不同荷载要求的加固目的, 对河道这种区域狭长、地质条件复杂, 对沉降要求较高的工程比较适宜。采用搅拌桩水泥土截渗墙作为河岸边坡支护不仅具有防渗功能还可以保证边坡的稳定性。

1.4.2 施工速度快

一般来说, 每台深层搅拌机建造水泥土截渗墙的工效达13m2/台·时左右。

1.4.3 可充分利用原软土, 无弃土问题

深层搅拌法是一种原位加固技术, 可充分利用原软土, 无弃土问题。

1.4.4 造价较低

经实际工作中了解及市场调查后, 得知了利用深层搅拌法进行防渗的一般费用:每延米 (截面积0.7m2) 的深层搅拌桩的造价为100元左右, 按成墙厚度0.2m计, 每平方米成墙造价约为70元, 比采用混凝土墙截渗、高喷水泥土墙截渗的造价都要低。

2 高压喷射灌浆法技术

高压喷射法就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后, 用高压泥浆泵, 通过安装在喷杆杆端置于孔底的特殊喷嘴, 向周围土体高压喷射水泥浆液, 同时喷杆以一定的速度边旋转边提升, 高压射流使一定范围内的土体结构破坏, 并强制与水泥浆液混合, 凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的防渗体。

高压喷射一般分为旋转喷射 (简称旋喷) , 定向喷射 (简称定喷) 和摆动喷射 (简称摆喷) 。旋喷防渗体呈柱状, 定喷防渗体呈壁状, 摆喷形成厚度较大的扇状防渗体。当深层搅拌与高压喷射灌浆两种防渗技术相结合使用时, 常使用旋喷法进行两部分桩的搭接, 旋喷可以可以使桩搭接的更加充分, 达到更好的防渗效果。

2.1 防渗原理

三管高喷法用压缩空气包裹高压喷射水流冲击、破坏、搅动土体, 同时用低压灌浆泵灌入浆液, 浆液被高压水、气射流卷吸带入, 同时与被搅动土体混合形成防渗体。

2.2 施工技术

2.2.1 施工工艺

主要的施工机械为工程钻机和高压喷射灌浆桩机或是钻喷一体机, 高压喷射灌浆法主要的施工步骤为:首先, 利用钻机进行钻孔, 钻孔分为Ⅰ序孔和Ⅱ序孔两种, 相邻两个Ⅰ序孔或两个Ⅱ序孔之间相距1.2m, 两种孔交替布置, 将孔钻至设计处理的深度后, 结束钻孔, 然后, 将桩机喷杆杆端喷嘴置于钻孔底部, 使预先制备好的水泥浆液连同水和气共同输入桩机喷杆内, 一切准备就绪后, 开始进行高压喷射灌浆 (简称高喷) , 高喷是在喷杆边提升边喷射的过程中实现的, 就这样完成一个单元墙后, 高喷桩机进行移位, 开始构造下一个单元墙, 以此类推, 最终形成一个水泥土截渗墙。为了达到较好的防渗效果, 同时减少一定的水泥用量, 高喷可采用摆喷的方法, 如果工程防渗是采用深层搅拌和高压喷射灌浆两种方式 (上层采用深层搅拌法, 下层采用高压喷射灌浆法) , 那么在上下两桩搭接时高喷应采用旋喷法。

2.2.2 技术指标

(1) 轴线控制

当工程防渗采用深层搅拌和高压喷射灌浆两种方式时, 轴线控制尤为重要, 在深层搅拌 (简称深搅) 施工完成后, 进行高压喷射灌浆 (简称高喷) 前, 必须确保高喷施工轴线与深搅施工轴线重合, 否则, 将无法实现桩与桩之间的搭接, 直接影响防渗效果。

(2) 摆角控制

为了提高工程质量, 一般Ⅰ序孔的摆角控制为60°, Ⅱ序孔的摆角控制为30°。

(3) 水、浆、气压力控制

水的压力不得小于35MPa, 浆的压力不得小于0.4MPa, 气的压力不得小于0.6MPa。

(4) 高程控制

高压喷射灌浆必须从设计处理的最深处开始, 具体的确定方法为:将测量的地面高程与钻入地下的喷杆长度相减, 然后与已知的设计处理最深处的高程比较, 如果得出的是正值, 说明喷杆所达深度不够, 应继续下钻, 一般达到泥岩层即可。

确定高喷喷杆底部高程, 当喷杆底部高程 (地面高程与地下喷杆长度的差值) 与所完成的深层搅拌单元墙的墙底高程 (地面高程与墙高的差值) 相同时, 高喷开始由摆喷法变成旋喷法, 一般旋喷60cm即可, 这样才能保证上下两桩完全搭接好, 达到良好的防渗效果。

(5) 浆液比重、温度控制

为了保证水泥土强度要求, 用比重计测量浆液比重, 其值不得小于1.55, 如果冬季施工, 为了保证水泥浆液温度, 制备浆液时应打井使用地下水, 用温度计测量其温度应该不低于5℃。

(6) 桩机喷杆提升、旋转速度控制

根据不同的土质层 (中砂层、细砂层、粗砂层、粘土层等) , 应控制为不同的喷杆提升速度, 一般控制为10～15cm/min, 提升速度一定不能过快, 否则, 将会影响水泥土截渗墙的强度。桩机喷杆旋转速度控制为10r/min左右。

2.2.3 注意事项

高压喷射灌浆时应注意以下事项:

(1) 灌浆深度大时, 易造成上粗下细的防渗体, 影响防渗体的承载能力和抗渗作用, 因而需采用增大压力和流量或降低旋转和提升速度等措施补救。

(2) 当发现喷浆量不足而影响工程质量时, 可采用复喷技术。

(3) 当冒浆量大于灌浆量的20%时, 可采用提高喷射压力、缩小喷嘴直径、加快提升速度和旋转速度等措施加以控制, 对冒出的浆液, 可回收利用。

2.3 适用范围

高压喷射灌浆法主要适用于砂土、粘性土、黄土、杂填土、小粒径砂砾等土质的地基加固、边坡稳定及地基防渗等工程。对地下水流速过大, 喷射的浆液无法在灌浆管周围凝结的地基, 以及对水泥有严重腐蚀的地基, 均不宜采用高压喷射灌浆法。

2.4 质量检测

高压喷射灌浆防渗体质量检测的具体方法为:

2.4.1 开挖检验

待浆液凝结具有一定的强度后, 即可开挖检查防渗体垂直度、形状和质量。

2.4.2 钻孔检查

先对防渗体施加钻孔, 然后, 在钻孔中做压水或抽水试验, 测定其抗渗能力。

2.5 高压喷射灌浆法的特点

高压喷射灌浆法具有成本较低, 施工速度较快, 防渗体强度大, 可靠性高等优点, 与普通灌浆法相比又具有以下特点:

(1) 由于高速射流被限制在土体破碎范围内, 因此水泥浆液不易流失, 能保证预期的防渗范围和控制防渗体的形状。

(2) 能在钻孔中任何一段内施工, 也可以在孔底或中部喷射, 此外, 也可以进行水平方向喷射和倾斜方向喷射施工。

(3) 高喷法通常采用水泥浆液, 不会造成环境和地下水的污染, 且耐久性较好。

3 结语

鉴于深层搅拌和高压喷射灌浆法的众多优点, 以及我们汤河水库很少有机会接触到这两种防渗技术, 所以, 我觉得有必要将这两种新兴的防渗技术加以分析介绍给我们汤河水库的职工们, 如果日后有大型的防渗工程并且条件允许的话, 我们完全可以对深层搅拌和高压喷射灌浆两种防渗技术加以尝试, 也可以与其它防渗方法相结合, 共同达到良好的防渗效果。

参考文献

[1]徐至钧, 赵锡宏.地基处理技术与工程实例[M].科学出版社

高压喷射灌浆防渗技术 篇4

关键词：防渗墙,高压喷射灌浆技术,质量控制,质量检查

我国是对高喷技术研究开发较早和应用范围较广的国家。近年来, 为适应众多防渗工程的需要, 我国的高喷技术有了很大进展, 尤其是在堤坝防渗加固方面更为突出。因其相对于普通灌浆技术和其他防渗加固技术具有明显的优势, 现已广泛应用于水利工程中的江、河、湖、堤、坝等水工建筑物的防渗加固。据不完全统计, 目前全国用该项技术处理大、中、小型防渗工程约数百项, 构筑防渗板墙约数百万平方米, 大都取得了较好的效果。

1 高压喷射灌浆技术的原理和优势

高压喷射灌浆基本原理是借助于高压射流冲击、破坏被灌地层结构, 同时灌入水泥浆或混合浆, 使浆液与被灌地层颗粒掺混, 形成符合设计要求的凝结体, 借以达到加固地基和防渗的目的。

高压喷射灌浆技术具有诸多优势:1) 可灌性好;2) 可控性好;3) 连接可靠;4) 机动灵活;5) 适应地层广、深度较大;6) 对施工场地要求不高。

2 项目背景

河南省白龟山水库位于淮河支流沙河上游, 是一座以防洪、城镇生活、工业用水为主, 兼顾农田灌溉等综合利用的大型水利工程。水库于1958年12月开工, 1960年基本建成。水库流域面积2 714 km2, 现状水库枢纽建筑物有拦河坝、顺河坝、泄洪闸、北干渠首闸和南干渠首闸。其中, 顺河坝东起泄洪闸, 沿沙河右岸一级阶地大致呈东西走向, 全长16.2 km, 为均质土坝。顺河坝坝基上部为重粉质壤土和粉质黏土, 厚度不等, 一般为4 m～10 m;中部为砾质粗砂和砂卵石层, 属强透水层, 厚达17 m～22 m;下部为第三纪黏土岩或石英砂岩。由于中部的强透水性, 造成库水沿此强透水层向外渗漏, 与坝基阶地天然地下水汇合, 形成了坝基承压水。近年来由于人为活动影响和工程老化, 原有降压井的效果已不理想, 顺河坝个别坝段承压水位明显高于地面。为此, 对问题比较严重的5+000～5+550坝段, 选用高压喷射灌浆技术在坝基下建防渗墙, 截断渗流, 以解决该坝段突出的渗漏和安全问题。

3 技术方案

高压喷射灌浆法按喷嘴运动方式可分为旋喷、定喷和摆喷3种形式。旋喷形成柱状;定喷形成板状;摆喷法形成墙体的长度和厚度介于旋喷和定喷之间, 适用于各种地层特别是砂卵石层中的防渗处理, 故选用高压摆喷灌浆方法。为了取得合理的设计参数和施工方案, 特在顺河坝5+100～5+200坝段后选择一工程地质条件有代表性的场地进行高压摆喷围井试验。在完成坝后河床内高喷现场试验的基础上, 确定具体设计及工艺技术参数如下。

3.1 工程设计

高压喷射防渗墙选在顺河坝5+000～5+550坝段上游104 m高程平台上, 防渗墙中心线与坝轴线平行, 距坝内块石护坡底边外沿5.0 m, 高喷形式选用三重管高压摆喷灌浆方法, 自下而上连续灌浆, 防渗墙体以折线连接, 折线轴线与防渗墙轴线夹角120°, 摆角30°, 间距1.4 m, Ⅲ序孔相间灌浆, 如图1所示。

3.2 工程特性

由于104 m～90 m高程为重中粉质壤土 (坝体填筑和覆盖层土) , 防渗墙从重中粉质壤土顶板上1.5 m开始灌浆至基岩以下1 m, 形成一个上接重中粉质壤土, 底部插入基岩的封闭式防渗墙体。要求墙体厚度达到20 cm以上, 造孔的孔斜率要求小于0.8%。

3.3 施工工艺参数

灌浆材料选用水泥黏土浆, 即强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥占70%, 黏性土 (膨润土) 占30%, 水、干料比为1∶11.1。

灌浆参数:水压力:38 MPa～42 MPa;水量:70 L/min;气压力:0.7 MPa;气量:1 m3/min;浆压力:0.5 MPa;浆量:80 L/min;进浆密度:1.53 g/cm3;回浆密度:1.20 g/cm3;摆动速度:6°/s。摆动角度:30°;喷射角度 (摆喷凝结体轴线与防渗墙轴线夹角) :30°;提升速度:土层8 cm/min～10 cm/min, 砂层10 cm/min～13 cm/min, 卵石层7 cm/min～10 cm/min。

4 实施过程中的质量控制

在5+000～5+550坝段共布置393个孔, 按单元进行施工, 每单元81个孔。施工工艺流程见图2。

4.1 质量控制

4.1.1 造孔

采用地质钻机造孔, 泥浆固壁。孔深达到设计深度时, 提取岩芯, 经检验认可后方可终孔。终孔后要测斜验收, 合格后搬迁孔位。

4.1.2 制浆

制浆时, 指派专人定时检查并登记水泥耗量, 每隔一定的天数清查核对水泥出入库和库存量。定时测量浆液比重, 保证浆液浓度符合设计值。自制备至用完时间不应超过4 h, 否则, 作为废浆处理。

4.1.3 灌浆

1) 提升速度。a.土层中提升速度可稍快, 砂卵 (砾) 石层中应放慢, 含有较大块石或块石比较集中的地层应更慢。b.先序孔提升速度可稍慢, 后序孔可相对快些。c.施工中, 当发现返浆量减少时应放慢提升速度。2) 进浆量控制。除在制浆过程中严格控制水泥用量、保证浆液浓度外, 对进水量同样要严格控制, 方可保证进浆量。3) 事故停喷。高喷灌浆应连续作业, 不间断施工, 一次成型。喷射过程中因发生事故停喷超过1 h～2 h, 即作为事故, 要做特殊处理方可继续喷灌, 恢复喷射时要求从停喷深度以下0.5 m开始提升喷射。4) 终孔回灌。回灌不及时, 孔口土体塌落将使已成桩体中出现浆体包裹的空洞。一般应在终孔1 h后进行回灌, 可采用置换出的弃浆, 以节约水泥用量。

4.2 质量检测

1) 防渗墙的渗透性。灌浆施工结束待防渗墙体凝固30 d后, 将550 m的灌浆坝段分为4个检查段, 在这4处设置防渗检查试验围井, 用注水试验测定封闭围井的渗透性来判断防渗墙质量。从试验结果看, 防渗墙质量均达到优或良。2) 防渗墙的连续性及厚度。施工结束30 d后, 采用地质雷达技术对防渗墙的连续性和厚度进行检测。设计要求防渗墙体平均厚度20 cm, 地质雷达检测表明, 高喷防渗体形态为东西双向齿形, 平均厚度37 cm, 最大厚度74 cm, 最小厚度16 cm, 防渗墙体东西方向上连续性好, 垂向深度上较连续。3) 防渗墙体结石体的强度。分别在检查段之间防渗墙交叉接触位置布置检查孔, 在检查孔的中部取样品做物理力学试验。试验表明, 防渗墙的抗压强度为0.776 MPa～5.07 MPa, 弹性模量2.20×103 MPa～17×103 MPa, 符合设计要求。

5 结语

1) 高压喷射灌浆防渗墙属于地下隐蔽工程, 设计要求高, 施工控制严, 其施工质量优劣的关键在于施工参数的选择是否合理。因此, 施工前应针对不同的地层情况做好施工前的试验性施工, 根据试验结果选择合理的施工参数。2) 由于高喷灌浆工艺复杂, 技术要求高, 因此, 选择一支施工经验丰富, 质量过硬, 信誉度高的施工队伍是保证高压喷射灌浆防渗墙施工质量的前提。3) 高压喷射灌浆凝结体系在地层中直接形成, 不能直接观察到凝结体的质量, 选用既科学又切合实际的方法来检测其防渗质量、效果, 具有十分重要的工程意义。

参考文献

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[4]邝健政.岩土注浆理论与工程实例[M].北京:科学出版社, 2001.

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[7]高钟璞.大坝基础防渗墙[M].北京:中国电力工业出版社, 2000.

高压喷射灌浆防渗技术 篇5

栏冲水库位于防城港市港口区光坡镇栏冲村附近,距防城港市港口区16km。水库集雨面积0.37km2,总库容50.92万m2,是一座以灌溉为主,防洪养殖为辅的小Ⅱ型水库。

栏冲水库主坝坝基接触带渗漏严重,原设计院采用坝基帷幕灌浆方法进行防渗处理。帷幕灌浆轴线定于坝顶,施工沿坝顶进行,帷幕中心线布置于坝顶中部。灌浆起始桩号于左坝头0+000,灌浆终止桩号为右坝肩0+126,轴线总长126m。在灌浆施工前对主坝进行先导孔钻探探测时,发现坝体填出下部分分布厚度7m～14m的全—强风化泥质粉砂岩,岩石风化强烈,节理裂缝发育,裂隙面普遍夹泥膜,岩体透水性较弱。原设计的帷幕灌浆无法提高灌浆压力,帷幕灌浆效果不大。结合灌浆试验成果,经业主、施工、监理、设计等参建三单位相关人员现场研究后,提出对主坝采用高压摆喷注浆方案,处理深度为基岩以下不少于2m。

2 高压喷射灌浆法的工作机理

按设计布孔,利用钻机钻孔,将喷射管置于孔内(内含水管、水泥管和风管),由喷射出高压射流冲切破坏土体,同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体掺搅,喷嘴上提,浆液凝固,在地基中按设计的方向、深度、厚度及结构形式与地基结合成紧密的凝结体,起到防渗作用。

3 高压喷射灌浆法施工工艺

3.1 高压摆喷灌浆试验

在灌浆施工前进行灌浆生产性试验,以验证灌浆设计参数和确定施工参数,为高压灌浆施工方案优化和顺利实施创造条件。

3.1.1 试验地段选择

根据设计要求和现场实际情况,首先选择桩号为0+60～0+70作为生产性灌浆试验区。

3.1.2 施工参数选择

(1)高压摆喷参数:预钻孔径φ130mm,孔深2.0m,孔距1.0m,摆喷有效直径1.2m,摆喷角60°。

(2)施工设备的选择:根据工程的设计要求和施工地质情况,结合实际的设备情况确定高压灌浆设备(见表1)。

(3)材料的选择:主要为水泥。根据现场大坝土质和试灌浆时的情况,采用黏土掺和或添加其他的掺和料以增加浆液的可灌性,改善防渗墙的弹性模量。其具体材料参数为:水泥标号P42.5,水灰比0.75∶1～1∶1。其他材料现场确定。

3.1.3 试验布孔

按照设计的布孔,高压摆喷灌浆分两序孔进行施工,具体布置见图1、图2。

3.2 现场灌浆试验施工

3.2.1 施工程序

高压摆喷施工工艺流程为:平场压实→测量放线→钻机就位、调整→造孔(泥浆护壁)→高喷台车就位→安装调试、试喷→下高喷管到设计深度→制浆、静喷→提升摆喷→回灌及封孔。

高压灌浆试验及围井检查按分序施工,即Ⅰ序孔→Ⅱ序孔→围井孔→检查孔,高压灌浆的每一孔段均按钻孔→冲洗提喷→……下一循环的程序进行作业。

3.2.2 施工作业

(1)钻机部位:钻机安放在设计孔位上并应保持垂直,施工时摆喷管的允许斜度不大于1.5%。

(2)钻孔:采用100型地质钻机钻孔,钻孔深入基岩1m。

(3)插管:钻孔完成并经验收合格后,方可进行插管灌浆。在插管过程中防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水边插管,但水压不得超过1MPa。

(4)把喷杆安放至设计深度后,连接好高压管道,按选定的参数送浆、水、气进行静喷,待浆液返出孔口,情况正常后,才开始高喷灌浆。

(5)摆喷作业:开始摆喷后即摆转提升喷管,灌浆过程应全孔连续作业。当高喷灌浆至设计高程后,利用孔口回浆或水泥浆及时静压直至浆液面不下降为止。

(6)冲洗:喷射施工完前一孔后,应把灌浆管等机具设备冲洗干净,管内、机内不得残存泥砂,通常把浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、灌浆软管内的浆液全部排除。

4 高压喷射灌浆法施工质量控制

为确保灌浆施工质量,必须建立完善的质量体系管理机构,配置专业质检人员,并制定相应质量管理、检查验收办法。同时,根据设计技术指标,编制灌浆施工技术方案,并向相关技术与质检人员进行详尽的技术交底,对所有参加灌浆施工的员工组织培训,考试合格后方能上岗。

4.1 灌浆材料质量控制

灌浆水泥为业主提供的强度等级42.5MPa普通硅酸盐水泥,新鲜无结块;其技术指标、检测数量满足设计规定的质量标准,合格率100%。

4.2 钻灌工艺过程质量控制

(1)开钻前,按要求锚固好钻机,并经终检、监理验收合格后方可开钻;钻孔施工中孔斜严格控制,保证垂直度偏差不大于设计标准。

(2)孔(段)钻终后,在机组自检合格的基础上,通知质检和监理验收,确认合格后进入下道工序。

(3)注水、灌浆前,机组认真检查记录仪、灌浆泵、高压水泵、空压机、水气浆管路、压力表、比重计、温度计等器材是否齐全完好,避免或减少灌浆中断现象。

(4)灌前严格按照程序进行阻塞、钻孔冲洗、注水试验,杜绝漏灌现象。

(5)灌浆过程中,由质检员和现场监理进行抽检,尤其是浆液比重、回浆比重、高压水压、灌浆压力等重要参数的检查,抽查结果均符合要求。

5 施工质量检查

5.1 围井检查

对第一组进行围井检查,检查结果(见表2)表明,整个高喷墙段透水较小,能达到设计要求的渗透系数,施工满足要求。

5.2 开挖检查

为了检查高喷墙体的形状、连接情况、扩散范围和墙体厚度,在围井注水试验后,对围井进行了开挖检查。开挖结果表明,砼土板墙喷射均匀,连接牢固。其中砼土层高喷墙体最小厚度20cm,对接处砼土板墙厚度达到45cm～60cm。基本能满足坝体防渗的设计要求。

6 结语

高压喷射灌浆法用于坝基防渗处理效果好,但施工造价较高,建议掺入一定比例的粉煤灰、黏土或膨润土等,可减少水泥用量,降低成本。

参考文献

高压喷射灌浆防渗技术 篇6

关键词：高压喷射灌浆,技术,施工,工艺,质量控制

在工程项目建设与施工过程中, 往往会遇到淤泥质土、软塑粘性土、素填土、碎石土等, 施工人员一旦没有对其进行处理, 必然会对工程的施工质量产生严重的影响。这就需要我们在实际工作中对这些软土地基进行处理。高压喷射灌浆技术是近年来发展起来的一种新型技术, 其工作原理也就是利用一定的机械设备将水泥浆直接通过喷嘴喷射到软土地基中, 此时水泥浆会与地层结构中的软土地基进行一定的反应, 最终达到加固与防渗的目的。这一技术因具有成本低、施工效率高等优点而被广泛应用在工程项目建设中。

1 灌浆的概述

所谓灌浆也就是由施工人员采用相应灌浆设备将具有一定流动性与胶凝性的材料灌注到事先钻好的小孔中的一种施工措施, 此时具有胶凝性的材料会与地质本身结构相互作用, 最终起到防渗、防水、加固的目的。

灌浆在工程项目施工中具有以下几点作用: (1) 充填作用, 施工人员会将具有胶凝性的浆液喷射到地层结构中, 使其填充起来, 提高其密实度, 避免水流对建筑物产生不良的影响; (2) 压密作用, 当施工人员将浆液注入孔洞之后, 孔洞内的细小裂缝也就会受到较大的挤压, 这也就有效地提高了地层结构的密实度; (3) 粘合作用, 通过浆液注入孔洞中可以将其中一脱落的岩块、已出现的裂缝进行修补, 从而提高其承载能力; (4) 固化作用, 通过一些浆液在地层中进行一定的化学反应, 可以将其中存在的松软物质变成坚硬的坚固的岩体结构, 从而提高其强度与承载力。

2 高压喷射灌浆技术的优点

2.1 适用范围广:

不管是在新建工程项目还是对旧工程项目修剪, 施工人员都可以将该项技术应用在其中, 从而提高其使用寿命与使用效益。

2.2 施工简便:

在实际施工过程中, 施工人员只需要在适当的部位钻设一定直径的孔洞, 并在其中灌注适当的浆液即可, 这样也就能够提高地层结构的密实度、承载能力等。

2.3 成本低, 材料易获得:

在实际工作中, 施工人员所选用的浆液大多以水泥为主, 在其中加入一定的材料, 成本较低, 提高了工程施工中的经济效益, 降低了其工程造价, 达到了理想的施工效果。

2.4 设备投入简单, 管理方便:

施工人员在采用高压喷射灌浆技术进行施工过程中, 所采用的设备自重小, 占地面积小, 在一些场地小的施工场地同样能够进行施工, 并且也有利于管理者对设备的管理, 提高其管理水平, 从而达到理想的效果。

3 高压喷射灌浆技术施工工艺

3.1 钻孔。

在对施工现场进行钻孔的过程中, 施工人员应对其做好充填堵漏工作, 这样才能够保证孔洞内的泥浆能够正常循环。另外, 在钻孔的过程中, 施工人员必须要保证钻机的垂直度, 保证其偏斜率不超过1%。在整个过程中, 施工人员应注意到的是, 如果设备已钻设到设计的孔深时, 需要将其岩芯提取并分析, 等到检验合格之后才能够终止钻设。

3.2 下入喷射杆。

泥浆固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内, 直至孔底。跟管钻进的钻孔, 有2种情况: (1) 拔管前在套管内注入密度大的塑性泥浆, 注满后起拔套管, 边起拔边注入, 使浆面长期保持与孔口齐平, 直至套管全部拔出, 而后再将喷射杆下入孔内直至孔底。 (2) 也可先在套管内下入管壁均匀的PVC管, 直到套管底部, 起护壁作用, 而后将套管全部拔出, 再将喷射杆下入到管底部。

3.3 高喷施工。

施工中所用技术参数因使用高喷的方法不同而不同。所用的灌浆压力不同, 提升速度也有差异。对各类地层而言, 若使用同一种施工方法则水压、气压、浆压的变化不大, 而提升速度变化, 是影响高喷质量的主要因素。

一般情况下, 确定提升速度应注意下列问题: (1) 因地层而异在砂层中提升速度可稍快, 砂卵 (砾) 石层中应放慢些, 含有大粒径 (40cm以上) 块石或块石比较集中的地层应更慢。 (2) 因分序而异先序孔提升速度可稍慢, 后序孔相对来讲可稍快。 (3) 高喷施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。

除了注意上述问题之外, 施工人员还应该对设备喷射时的水泥浆用量进行全面的控制, 也就是说, 水泥的用量、泥浆的浓度、水量等都需要得到施工人员的严格控制, 只有这样才能够保证泥浆的用量合理, 才能够保证工程的施工质量。

3.4 墙体位置的确定。

在实际施工过程中, 施工人员必须要严格按照设计要求以及相关规定要求保证施工场地的平整度, 不得现场出现任何障碍物。如果施工现场遇到软土地基或者平整度不够, 那么必然会导致工程无法顺利进行, 这就需要施工人员根据实际情况采取有效的防范措施, 在平整场地上对墙体中心线进行测量定位。

3.5 喷墙管理。

应控制好掘进速度和灌浆压力、提升速度, 送气量的大小应使浆液成沸腾状为宜。灌浆阶段浆液不能发生离析和断浆现象, 保证墙体均匀, 无夹心层, 若发生管道堵塞或因故短暂停机, 应迅速抢修。如喷射过程中因发生事故停喷超过1h~2h, 就需要做特殊处理方才能继续喷灌, 恢复喷射时要求从停喷深度以下0.5m开始提升喷射。

3.6 质量检测。

3.6.1防渗墙的渗透性。灌浆施工结束待防渗墙体凝固30d后, 将550m的灌浆坝段分为4个检查段, 在这4处设置防渗检查试验围井, 用注水试验测定封闭围井的渗透性来判断防渗墙质量。从试验结果看, 防渗墙质量均达到优或良。3.6.2防渗墙的连续性及厚度。施工结束30d后, 采用地质雷达技术对防渗墙的连续性和厚度进行检测, 查验防渗是否达到了设计要求的平均厚度, 以及防渗墙体方向和垂向深度的连续性是否达到设计要求。3.6.3防渗墙体结石体的强度。分别在检查段之间防渗墙交叉接触位置布置检查孔, 在检查孔的中部取样品做物理力学试验, 以查验施工是否达到了工程设计要求。

结束语

灌浆技术作为水工建筑物地基处理中常用和重要的工程措施, 在大坝坝基防渗和加固处理中得到广泛的应用大多数水库、大坝的地基均需进行处理后, 才能达到稳定与防渗的要求随着水利水电建设的发展, 国内可用于修建水库、大坝比较好的地基也越来越少, 因此, 灌浆技术在水利工程地基处理中已经成为一个非常重要的技术手段。

参考文献

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高压喷射灌浆防渗技术 篇7

1 高压喷射灌浆技术

(1) 概念分析。高压喷射灌浆技术延伸了传统的灌浆法, 也就是遵循灌浆原理, 在地基加固中应用了高压喷射技术。工作原理是这样的, 在搅拌地层中射入高压水或浆液, 同时灌入水泥浆, 这样互相凝结, 形成的物体就有着较大的强度, 在较大程度上提升原地基的承载力和防渗性, 促使预期目标得到实现。本项技术施工难度较小, 有着丰富的原料和较低的价格, 并且耐久性较好, 因此就有着较为广泛的使用范围。

(2) 优势分析。高压喷射法就是将工程钻机利用起来, 当到了设计处理的深度之后, 利用高压泥浆泵和安装在钻杆杆端的特殊喷嘴, 将固化浆液喷射在周围土体, 同时, 依据一定的速度, 来边旋转边提升钻杆, 高压射流可以破坏一定范围内的土体结构, 并且混合固化浆液, 这样就有固结体形成于土体中, 具有较好的性能。

2 高压喷射灌浆工艺

(1) 原材料。在灌浆施工中, 可泵性和保水性是浆体必须要具备的性能。在开始灌浆施工之前, 需要处理灌浆浆体, 通常将其模型做成立方体, 并且科学的养护, 经过一周之后, 全面检查它的抗压力度, 如果与要求和规定所符合, 就说明灌浆浆体有着较好的可泵性和保水性。另外, 在施工过程中, 浆体干缩问题也容易出现, 为了避免出现这种问题, 可以将一些膨胀剂掺加在浆液中。

(2) 定位技术。本环节主要是将喷灌位置给找出来, 在操作时, 要严格依据施工设计图来进行, 将各种所需参数充分纳入考虑范围, 要与固有的钢筋位置所错开, 将防渗墙的位里给准确的找出来, 对控制桩进行构建, 随时做好标记。完成相关工作之后, 没有问题就可以开始钻孔工序。

(3) 钻孔技术。在灌浆施工中, 会在一定程度上限制到钻孔。对于直孔和孔壁, 除了要笔直之外, 还需要足够的均匀。其次, 在施工过程中, 需要严格依据相关的规范程序来进行施工。比如, 要从前向后依次开展灌浆流程, 后一钻孔作为前一钻孔的检查孔而存在, 为了对钻孔的吸水量进行检查, 就需要进行压水试验, 如果吸水量与相关要求所符合, 就可以省去后续孔的灌浆工作。此外, 在开始灌浆工作之前, 就需要进行必要的清理, 彻底清洗掉钻孔或裂隙中的岩粉, 以便促使其干净性得到维持。要按照相关标准, 利用冲击钻开钻孔, 严格控制钻头和钢筋的直径差, 保证其在5毫米以内。

(4) 插管。完成钻孔之后, 按照设计好的深度, 在地层中及时插入注浆管, 此环节通常是连接着钻孔环节, 也就是说每一个孔钻完, 都需要及时插入喷射管, 将压缩空气输入进来, 接着打开泥浆泵, 进行送浆工序, 需要持续三十秒左右, 然后拔出钻杆。在插管的过程中, 为了避免泥沙堵塞到喷射管的喷嘴, 可以同时进行插管和射水工作, 如果有较大的压力, 可能会射塌孔壁, 因此, 就需要严格控制水的压力。此外, 因为是利用普通的硅酸盐水泥拌制成的水泥浆, 需要与相关标准所符合, 要选取适中的比例, 这样水泥浆的质量方可以得到保证。

(5) 喷浆。要按照从下到上的顺序来进行喷浆, 并且综合考虑其他的因素, 如土质、地下水等, 适当调整喷浆的流量、压力以及提升速度。在一些情况下, 还需要进行二次喷射, 也就是喷射于上次喷射形成的浆土混合物, 喷射流就会遇到更小的阻力, 采用二次喷射, 可以促使固体的直径得到增加。完成喷浆工序之后, 需要清洗套筒和拉杆, 以便下次能够更好的使用。

(6) 检查。完成灌浆工作之后, 还需要进行检查, 要严格全面的检查施工质量, 并且检查周期维持在一个月。比如, 对灌浆区的钻孔进行检验, 压水试验就是必须要进行的, 通过观察岩心胶, 来判断它的施工质量是否出现了问题。同时, 还需要分析各种参数。需要注意的是, 施工质量并不是只能够通过压水试验来确定, 在评定工程灌浆质量的时候, 还需要考虑其他的因素;在蓄水之前, 需要仔细检查工程的原始记录, 并且仔细分梳灌浆资料记载。对检查孔进行构建, 并且做好检查工作, 帷幕灌浆和固结灌浆, 为了对胶结现状进行检查, 都需要去除岩心, 要将压水试验应用到设立的检查孔中。如果将帷幕灌浆的方法给应用过来, 还需要对钻孔的数量进行检查, 根据十分之一的灌浆孔来设置数量, 按照20比1的标准来设置固结灌浆的比例。对于检查孔的直径, 帷幕灌浆和固结灌浆方式的检查孔分别控制在110毫米以内和140毫米以内。在对钻孔进行压水试验时, 需要严格依据相关的试验技术规范, 在实验之前, 还需要进行冲洗作业, 采用的设计水压需要超过水压1.5倍, 这样获得的流量方可以保证更加稳定。

完成了所有工程之后, 质量工程师要进行最后一次的复查和审核, 严格依据原来的设计图纸和现场施工记录来进行, 避免在施工过程中有遗漏的桩位, 然后对检测单位的资质等级和技术配备进行审查, 要帮助建设单位, 对检测单位进行确定, 另外, 还需要对施工现场处理部位和结构物的变化和沉降情况进行及时的观测和掌握, 如果有问题出现, 需要结合具体情况, 及时采取针对性的解决方法。

3 结语

通过上文的叙述分析我们可以得知, 随着时代的进步和发展, 水利水电事业发展迅速;在水利水电工程中, 需要对灌浆施工阶段产生足够的重视。本文所介绍的高压喷射灌浆技术, 很多因素都会对其产生影响, 并且有着较多的施工方式, 会在较大程度上影响到施工质量。因此, 在具体的实践中, 需要紧密结合工程的具体情况, 综合考虑诸多方面的因素, 严格依据相关的规范和要求来进行施工, 将科学的灌浆技术给应用过来, 促使水利水电施工质量得到保证。

摘要：随着时代的进步和社会经济的发展, 我国水利水电工程数量越来越多, 水电水电工程对于国民经济的发展, 可以起到巨大的推动作用。高压喷射灌浆技术因为具有一系列的优势, 已经被广泛应用到水利水电施工中, 它可以促使水利水电工程质量得到有效保证。本文简要分析了水利水电施工中的高压喷射灌浆技术, 希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：水利水电施工,高压喷射灌浆技术,应用

参考文献

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高压喷射灌浆防渗技术 篇8

高压喷射灌浆技术在水利水电工程各大行业的使用率居高不下。因为此技术能在最大限度上确保地基的稳定, 对施工的安全指数能做大幅度的提高。并且高压喷射灌浆技术除了能够加固地基, 还能为对水利工程建筑物起到非常良好的防止渗漏作用。首先, 本文将对其特点和工作原理进行简述, 并举出大量实例来证明高压喷射灌浆技术的实用性。

1 关于高压喷射灌浆技术

1.1 技术特点和工作原理

对高压喷射灌浆有过了解的或者从事该行业专业技术人员都应该知道, 高压喷射灌浆法是在原先注浆法的基础上逐步发展起来的。注浆法利用的是注入原理, 只是将建筑材料通过相关仪器设备使其流入加固的工程。其存在的弊端是填充密度不够, 填充不完整, 内部结构不紧凑。这样容易导致施工项目的脆弱性和使用寿命的降低。而高压喷射灌浆技术利用高压原理, 具有强度高, 力度大, 范围广, 填充完全和填充密度大等特点, 充分发挥了建筑材料本身具有的防寒防冻和防渗漏性, 在合理利用资源, 避免资源浪费的同时, 更加保障了工程质量。并且, 高压喷射注浆法施工更加简便, 操作复杂性低, 从而节约施工时间, 减轻人力的劳动强度, 有利而无害。

高压喷射灌浆法是利用高压水的强大力量和切割性对底层进行合理必要的切割, 以迎合施工需求, 在此同时通过注入混凝土或沥青, 水泥等建筑材料对被切割开的地面进行挺填充, 从而改变原始地形的脆弱性和薄弱性, 为施工项目打下厚实地基, 增加地基的耐压性和防寒防冻防渗漏性。换而言之, 此项工程技术是利用钻机等钻孔设备进行挖掘, 气候把高压灌浆机的喷头深入需要加固的地面下, 然后通过操作来喷灌所需改造地面。其强度由人力控制。一般而言, 在施工之前, 相关单位都要对地面深度进行测量和计算, 在得出精准数据之后, 再严格按照计算结果予以正确操作。其操作步骤可分为钻孔、插管、喷浆等三个步骤。在施工强度和难度都很大, 需要二次喷灌的情况下, 则需加上补浆这一步骤, 视情况而定。另外地层要是含有漂石块比较多, 那么试验一定要在原地进行高压喷灌浆试验, 正确定其适用性。其利用改变本来原有的地层组织结构, 采用射流原理使地层进行切割和搅拌过程, 然后注入水泥使其凝固, 其目的就是让地层更加坚固及防渗。

1.2 施工中常见问题及解决方案

喷射压力强度不够。一旦出现这一问题, 则无从体现施工中高压喷灌技术的优越性, 造成喷灌力度小, 范围不均匀等问题。问题的成因一般是高压泵出现故障, 或防止距离超出其功能范围, 遇上此情况, 要立马检查高压泵放置的位置, 并且找相关技术人员来及时修整, 避免拖慢施工效率和进程。

冒浆状况的发生也是常见故障之一。指的在高压喷浆过程中, 需要损毁的劣质土层中的细小颗粒不能及时被筛滤, 从而跟着高压喷浆的管壁一同从地面喷涌而出, 从而影响施工环境, 严重的甚至会引起施工现场的混乱。要解决这一问题, 首先一定要提高喷射压力的强度;第二要在一定程度上减小喷嘴直径, 但是一般情况下只能做出小幅度减小, 因为幅度过大会造成施工效率降低, 造成喷嘴内部赌赛堵塞甚至故障。

施工中常见问题还体现在固体结构上。首先是固体结构不完整。换而言之, 就是在高压喷射灌浆告一段落之后, 或在喷射过程中就因故中断。从而导致所需要加固和改善的地基和建筑物的基础贴合密度不够, 甚至造成脱落。或者固体结构相对完整, 但垂直指数不够, 这会导致所需加固的建筑物地基抗压能力被大幅度消减, 造成渗漏或降低其抗渗漏的能力。行内人都知道固体结构不完整或不垂直主要是因为钻孔倾斜歪倒所导致, 所以在施工开始之际, 就应该警醒详细实地勘察和精准评估, 列出数据, 并计算此工程能接受的最大钻孔偏差值, 作为施工的基本参照。在施工过程中, 有目的性地把偏差严格控制在此数值之内, 便可保证固体结构的完整和垂直, 减少或避免故障的发生。

2 水利水电施工中的高压喷射灌浆应用实例

某以灌溉防洪为主的小型拦河水库, 运作至今已有42年的历史, 坝高32m, 总库容为400m2, 在2007年水库左副坝溃坝决口, 给下游造成巨大灾害, 工程中存在渗漏渗透破坏问题, 决定采用高压喷射灌浆技术进行修复。

上文中已详细介绍了高压喷射灌浆技术的实用性和先进性记忆其运用的广泛性。在施工方案的确立阶段, 防渗墙采用单排旋喷庄主劣势桃姐, 周线严把定州先不舍, 轴线总长为300m, 灌浆孔恐惧为1m。根据水库的基本地形, 工程设计钻孔, 孔数为364个, 总金刺猬16600m, 高喷灌浆为4894m, 形成防渗墙3224m2, 高压旋喷灌浆最大处理深度为44.5m。

3 陡山水库

陡山水库1959年竣工建成, 至今已有54年的历史, 总库容2.9亿立方米, 水库大坝全长631米, 最大坝高28米, 控制流域面积431平方公里, 兴利水位相应水面20.4平方公里, 是莒南县唯一的大型水库, 是山东省最大的水库之一, 是杭州西湖的三倍。在2009年发生倾斜状况, 其原因是因为坝体溃坝导致, 陡山水库相关人员决定采用高压喷射灌浆技术进行修复。

3.1 钻机就位, 是旋喷注浆施工作业中的第一道工序, 将钻头对准孔位中心。

3.2 钻孔, 为了将旋喷注浆管插入地层, 达到预定深度后, 开始插管。

3.3 根据陡山水库的地质条件, 选用地质钻机钻孔时, 需在钻孔完毕后不出行管, 并在之后换上旋喷管, 将其插入到钻孔中。

3.4 旋喷灌浆, 旋喷管插入钻孔中后, 按照设计比例进行搅拌浆液, 并随时检查浆液的流量和压力。

3.5 冲洗, 施工完毕后, 将注浆管冲洗干净, 且管内和机内不得残余

泥浆, 并将浆液换成水, 在地面上进行喷射, 依靠高速水流进行冲洗, 将注浆馆内的浆液全部排出。

3.6 在对一个孔施工完毕后, 将钻机等设备移动到另一孔边, 进行注浆作业。

施工过程必须有切实可行的方案, 严密的计划, 以及周详的过程安排。总结起来就是先封框, 打造框架和喷射范围的限定。其次按照其设定好的范围进行填充喷射, 认真观察并利用相关勘探机器来寻找细小裂缝和空隙, 从而进行三百六十度无死角的全方位喷射。相邻空隙喷射的时间不能存在短时间内间隔, 以避免管内喷射液体尚未凝固而造成的流动串通情况的发生, 这样不仅造成人力工作的浪费, 也造成建筑材料和时间上的浪费。

4 结束语

通过本文一系列的论述和两个举例中可以看出高压喷射灌浆技术在水利建筑方面运用的广泛性和实用性。[2]其操作复杂性低, 危险性也不高。并且在施工过程中, 出现问题的可能性小, 及时解决问题的方法较多且比较简易, 使高压喷射灌浆技术的优越性更得到了强而有力的体现。[3]

参考文献

[1]申杰.水利土木工程领域中的扩充现实技术[J].四川大学, 2011年 (01) 22-23.[1]申杰.水利土木工程领域中的扩充现实技术[J].四川大学, 2011年 (01) 22-23.

[2]康玲.流域水文模拟理论与方法研究[J].华中科技大学, 2010 (05) 21-24.[2]康玲.流域水文模拟理论与方法研究[J].华中科技大学, 2010 (05) 21-24.