高压旋喷技术在水库防渗工程中的应用

黄 斌

（广东 云浮 527300）

高压旋喷技术在水库防渗工程中的应用

黄 斌

（广东 云浮 527300）

单管高压旋喷法具有设备简单、投资少、操作容易、施工速度快的特点，因此在建筑工程中得到广泛应用。文章结合云浮某水库防渗工程，对单管高压旋喷技术在土坝坝基防渗处理中的应用进行了探讨。

水库工程；防渗处理；高压旋喷桩

1 工程概述

某水库位于广东云浮，距市区20 km，坝址控制流域16.17 km2，总库容1753万m3，枢纽建筑物由主坝、副坝、溢洪道、灌溉隧洞及涵管等组成，主坝坝顶高程76.5 m，坝顶长122 m，坝顶宽8.0 m，上游坝坡为1∶2.60～1∶3.5，下游坝坡为1∶3.70～1∶4.10，上游坝坡为块石护坡，下游坝坡为草皮护坡，在下游设有棱体排水。水库正常水位为72.6 m，设计洪水位为73.56 m，死水位为62.8 m。根据工程所在地的地质勘探资料，坝基高程EL63－EL68 m为砂质红黏土，高程EL58－EL52 m为耕作土，高程EL52 m以下为强风化岩层。因坝基土层大部分为良透水层，地下渗流大，坝基曾出现管涌现象。

2 选择防渗处理方案

2.1 防渗处理方案的选择

本大坝工程迎水面采用地下垂直砼防渗墙进行防渗，砼防渗墙采用单管高压旋喷技术进行施工。

2.2 单管高压旋喷水泥防渗墙的参数选定

防渗墙布置于桩号0＋000.50－0＋081 m间的坝内侧，全长80.5 m，桩径50 cm，要求桩钻透强风化岩层。工程量为1 930 m。

2.3 施工工艺流程

施工工艺流程，见图1。

图1 施工工艺流程图

3 施工技术

3.1 施工准备

（1）施工之前先平整场地，挖好排浆沟，按施工样图测放出各桩的中心位置，并用套板和撒石灰标出桩位。

（2）根据孔位定点埋设孔口管，以防止钻进和旋喷时孔口塌陷。孔口管可重复使用。

（3）钻机就位。钻机安放时下垫木板，使钻机安放平稳，保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不大于1%。

（4）钻孔。采用76型旋转振动钻机进行钻孔，孔位偏差不大于50 mm。

（5）贯入注浆管。钻孔达到设计孔深后，先检查各部位密封圈是否封闭，各管安装是否正常，喷嘴是否畅通，然后贯入注浆管，插入后先进行高压水射水试验。

3.2 旋喷施工

（1）施工技术参数根据要求并经现场试验确定，经试喷后进行施工作业，试喷技术参数选定如下：工作压力18～20 MPa，气流压力取0.7 MPa，浆流量35～40 L/min，喷管提升速度12～15 cm/min，水灰比1∶1.5（常用1，水泥用量＞150 kg/m）。

（2）在桩底部边旋转边喷射1 min后，再进行边旋转、边提升、边喷射注浆。

（3）喷射时，应达到预定的喷射压力和喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查并排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复喷。因本工程桩径较大，施喷过程中拟采用较高喷射压力、泵量和降低提升速度等措施来加大桩体尺寸，确保达到设计要求。

（4）高压喷管必须旋转灵活，在高压作用下，密封性能良好。

（5）喷射注浆达到设计深度后，继续用注浆泵注浆，待水泥浆从孔口返出后，即可停止注浆，然后将注浆泵的吸水管移至清水箱，抽吸一定量清水将注浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出，然后停泵。

（6）施喷过程中应注意观察冒浆情况，予以妥善处理，及时清除沉淀的泥渣，并做好详细记录。

（7）卸下的注浆管，应立即用清水将各通道冲洗干净，并拧上堵头。注浆泵、送浆管路和浆液搅拌机等都要用清水清洗干净。高压泵管路也要送水冲洗干净。

（8）旋喷结束后要进行压力注浆，以补填桩柱凝结收缩后产生的顶部空穴，并要预防其他钻孔排出的泥土或杂物混入，然后拔出孔口管。

（9）相互两桩之间旋喷间隔时间不少于48 h，对旋喷防渗墙其桩间的搭接长度不小于20 cm，保证其墙体的防渗能力。

3.3 故障及处理

（1）喷嘴或管路被堵塞，表现是压力骤然上升，预防措施：①在高压泵和注浆泵的吸水管进口和水泥浆储备中均设置过滤网，并经常清理；②若喷射过程出现水泥供不应求时，应将注浆管提起一段距离，抽送清水将管道中的水泥浆顶出喷头后再停泵；③喷射结束后，按要求做好各系统的清理工作。

（2）高压泵排量达不到要求或压力上不去。处理方法：①检查阀、活塞缸套等零件，磨损大的及时更换；有杂物影响阀关闭时及时清理；②检查吸水管路是否畅通，是否漏气，避免吸入空气，尽量减少吸水管道的流动阻力；③检查活塞每分钟的往复次数是否达到要求，防止传动系统中的打滑现象；④检查安全阀、高压管路，消除拦漏；⑤检查喷嘴直径是否符合要求，更换过度磨损的喷嘴。

4 质量控制和检验成果

（1）水泥：主要物理力学性能见表1。

表1 水泥主要物理力学性能情况表

（2）浅层开挖出的桩径在0.6～0.75 m之间。

（3）实验结果，旋喷桩抗压强度为9.4～13.96 MPa，墙体抗渗系数均小于10-6cm/s。

5 结束语

通过单管高压旋喷水泥连续墙施工处理基渗水明显减少；大坝蓄水后，蓄水正常，坝体渗流量在设计范围内。有效地降低了工程成本，降低了施工难度，加快了施工进度，并取得了良好的经济效益。

1 陈春生.高压喷射注浆技术及其应用研究［D］.河海大学，2007

2 黎中银.水平高压旋喷工法在预加固工程中的应用研究［D］.中国地质大学（北京），2009

3 王超磊、王雯雯.高压旋喷技术在坝基防渗中的应用研究［J］.科协论坛（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