高喷防渗墙住水利地基处理的应用

刘海超

【摘 要】高喷防渗墙是一种工艺简单、施工效率高、绿色无污染、噪音低的防渗墙工程，它的成墙效果比较其他成墙工程来说很具有优势，现在被用在各种形式工程，本文将介绍一些高喷防渗墙在水利地基的处理实例，来探讨高喷防渗墙技术在水利工程中的应用。

【关键词】高喷法；防渗墙；地基处理

引言

高喷法的全称是高压喷射灌浆法，这项技术主要是通过在地层中的钻孔内下入喷射管，用高速射流直接沖击、切割、破坏、剥蚀原地基材料，使之受到破坏然后再与灌注的水泥浆进行搅拌混合、挤压、移动包裹、凝结硬化等作用，形成兼顾的凝结体，这种结构比较结实、有足够高的强度、防渗性能好，因此是工程中广泛运用的一种技术。这种技术现在已经有三十多年的历史，它经过不断的改造和实践，逐步形成了较为完善的技术，在工程实际中也有不少的实例，本文就列举几个典型的实例来介绍高喷防渗墙技术的应用效果的可靠性。

一、盖山段防洪堤基础加固工程

（一）主要概况

盖山防洪堤是建于1950年，之后进行了一些加高加厚的处理，但由于基础是砂层和夹砂层，渗透性很强，必须要经过防渗墙加固才可以使其稳定。

（二）设计方案

对防洪堤进行防渗墙的加固主要是采用二管定喷，在采防洪堤堤顶上面距离防浪墙1m之处设置一道防渗墙，定喷墙体为单墙或者菱角形的双墙连接，喷嘴的夹角一般设为140度，水泥浆压力大于或者等于20MPa，气压0.6MPa，浆液流量为75L/s--80L/s，提升速度为20cm/s--28cm/s，浆液比重大于等于1.32。

（三）施工过程

这个施工过程严格按照设计方案进行，按照设计的数据进行钻孔，用膨润土或者黄粘土护壁会有效的保证不塌孔，当孔的深度已经达到了设计的要求，就改用较硬的土层先用水切割再喷水泥浆，如果是一般的土层就不需要这么麻烦，直接可以运用水泥浆进行切割，再按照指定的方法边喷射边提升，使其形成一板状或者具有一定强度的固结体，相邻的板状固结体相交就形成了连续的防渗墙。

整个施工过程仅仅花费了不到两个月的时间，从2001年5月开始到7月结束，建成了一个总长达到1337.5延米的防渗墙，面积为1605平方米，耗费水泥大约为290吨，每平方米的造价为305元。

（四）建成效果

整个过程主要采用了开挖、取样送检、围井注水等方法，开挖主要是检查两处，一处是墙体是否连接好，第二是墙厚均大于11cm，取样一般也是两处，第一检测抗压强度，抗压强度分别为1.37MPa和1.76MPa，其次是渗透系数分别是6.16×10-7cm/ s 和 3.34 ×10-7cm/ s，围井试验两处，渗透系数分别为3.46 ×10-7cm/ s 和 6.2 ×10-8cm/ s。

二、英徳市城区西岸北堤白沙段

（一）主要概况

英徳市城区西岸北堤白沙段堤长是5114.692m，堤顶宽为8.0m，它是均质的土堤，其中有一段堤基为粉细砂层和粗粒沙卵石层，它的防渗不能够满足设计的要求，因此要采用高压喷射防渗墙技术来改善不符合要求的堤段。

（二）设计方案

防渗墙主要采用高压摆喷，折接的形式成墙，为了防止出现塌孔、串孔等问题可以将防渗墙的施工分为两个程序：进行墙体轴线与堤轴线平等，墙顶高程为 31. 0 m，底部穿过卵石层 2. 0 m 或钻入岩石 1. 0 m，墙体 厚 度 为 15 ～ 25 cm，孔 距 为 1. 5 m，孔 径 为110 mm； 摆喷夹角为 30°，摆动角为 25°，防渗墙具体布置形式如图所示。

在设计防渗墙的时候应该选取一些地质条件比较有代表性的位置进行工艺 试验，以确定满足设计要求的合理施工参数。

（三）施工过程

在进行防渗墙施工时，首先要进行测量放样，然后就是进行钻孔，按照设计的要求钻孔要求放样布孔，孔位偏差必须要小于5cm，采用XY-100型地质钻机成孔，孔的直径大约为110mm。钻孔时首先要使钻头对准孔位中心，钻机就位后进行水平校正，使得钻杆垂直对准孔位中心，成孔后的孔斜率必须要小于1%。钻完孔之后再进行插管即下喷射的装置，摆喷机就位时要保证高喷管口和钻孔同一个轴心，并要经过水平的校正，下管前必须要在地面先进行低压的喷水试验，如果喷嘴可以正常的喷射就可以进行高压喷射注浆了，在整个插管的过程中还应该边插边射水，这样会有效的防止泥沙堵塞喷嘴。喷射完成之后经过摆动、提升等一系列程序方可成墙，当成墙之后要再进行静压灌浆，因为防渗墙固结体容易遇水收缩，所以在高喷结束之后应该进行静压回填泥浆，及时的补充浆液，此时可以采用冒浆回灌，直到水泥浆浆面不再下沉就方可结束。在整个工程结束之后要对灌浆的设备进行清理，方便下次使用。

（四）建成效果

本工程严格的按照设计的要求进行，采用围井进行检查，共布置6个围井，围井检查一般设在成墙七个小时之后进行，通过一系列的检测都符合技术的要求。

这个工程的防渗墙开工在07年的12月，经过大约三个月的时间，在08年的3月份结束，至今已经有了大约8个年头的时间，仍未出现任何问题，因此此工程的防渗效果还是比较有效，防渗墙的设计还是比较成功的。

三、根据以上实例进行探讨与总结

（一）现在越来越多的水利工程的建设、地基处理等方面都在使用高喷防渗墙技术，从以上的两个实例就可以看出，采用合理的方式、根据实际的情况来设计防渗墙还是很关键的，如果在设计的过程中并没有根据实际的情况进行，那么就不会达到预想的效果，反而会浪费大量的时间和人力财力。高喷防渗墙技术并不是适合所有的水利工程，它也存在着一定的局限性，要根据不同的建筑物的一些特性来制定相应的方案，不能盲目的施工。

（二）在涨潮影响较大的地方，采用水泥桩作为防渗墙，施工一定要在平潮或者没有水位差的时候进行，这样可以有效的减少水渗透压力对墙体的影响，有的时候还有必要增加适量的速凝剂加快水泥的凝固。

（三）在靠近江边的抛石体上进行防渗墙的施工时，上部抛石体应该采用静压双液灌浆，下部沙基采用胆管喷射或者三管喷射的效果不是特别理想，在某些情况采用单管喷技术比三管喷技术形成的防渗墙效果好很多。

（四）砂质土防洪堤防渗处理一般采用二管定喷技术构筑水泥防渗墙，这样建筑的防渗墙不仅效果很好，而且施工起来效率比较高，投资也很少。

结语

目前，高喷防渗墙在水利地基处理的应用越来越广泛，高喷法在水利工程中发挥着很大的作用，往往一些水利工程中按照合理的方式采取高喷法进行施工不但可以提高水利建筑的安全性，也大大的提高了效率。这项技术要求施工的参数一定要经过严格的控制才能保证施工的质量，根据设计然后进行合理的施工程序方可建成。但现在其理论计算方面还不健全，设计施工还大多依照经验执行，质量规范和验收标准也有所欠缺，因此在今后的发展中，要建立一套科学规范的防渗加固高压喷射技术体系和设计、施工以及验收的规范制度。