江西省南昌县蒋巷棍子塘袖阀管法灌浆试验工程效果总结

黄和强+黄柏云

摘 要：在地方修建项目中，灌浆方法的选择对于堤防工程的最终质量有着相当重要的作用。文中以南昌县蒋巷联圩棍子塘堤防工程为基础，就袖阀管法灌浆进行试验，并就实验工程效果进行总结，为袖阀管法灌浆法的合理运用提供借鉴。

关键词：袖阀管法灌浆 堤防工程 效果

南昌县蒋巷联圩棍子塘袖阀管法灌浆试验工程地点位于南昌市下游约10km的赣江中支南岸，蒋巷岛北边，距蒋巷镇约1.5km。属鄱阳湖治理二期工程范围。蒋巷联圩圩区属亚热带季风湿润气候区，气候温和，雨量充沛。多年平均降水量为1615.8mm。降水量年际变化较大，1954年降水量达2628.2mm，而1963年降水量仅1044.2mm，最大年降水量是最小年降水量的2.5倍；降水量的年内分配亦极不均匀，年内降水量主要集中在4～6月，该期间（3个月）多年平均降水量为775.3mm，占全年降水量的48.0%；而枯水期11月～次年1月（3个月），多年平均降水量为173.7mm，仅占全年降水量的10.8%。多年平均蒸发量为1129.0mm（E601），其中7、8月份蒸发量最大，约占年蒸发量的30%左右；1、2月蒸发量最小，占年蒸发量的7.3%。实测多年平均气温17.6℃，极端最高气温40.6℃，最热为7月份，平均气温29.6℃；极端最低气温-9.3℃，最冷为1月份，其平均气温为5.1℃。多年平均相对湿度为77%，最大6月份平均相对湿度为83%；最小为十二月份，其平均相对湿度为72%。多年平均无霜期约278d。多年平均风速3.3m/s，历年最大风速平均为130.7m/s。

该地点在历年汛期的高洪水位下，堤后出现大范围密集的“泡泉群”，据当地水利管理部门称，较大的“泡泉群”直径可达3m以上，当地群众以往常常在“泡泉”处利用透水材料（如中粗砂）盖重镇压作反滤，以降低逸出坡降，减弱渗透破坏力，但不能从根本上解决问题，往往出现这边压那边冒的情况，形成所谓“此消彼长”的现象，此种“泡泉”透水现象，在其他堤防后也都有出现。为此，南昌县堤防修建项目部委托南京水利科学研究院用“袖阀管法灌浆”在该堤段进行防渗堵漏试验，以取得经验，逐步推广用于相应的其它项目中。

施工由南京水利科学研究院下属江苏南水土建工程公司实施，工程设计由南京水利科学研究院勘察设计院承担，监理单位是葛洲坝工程监理总公司。

1.袖阀管法灌浆试验成果

（1）砂砾、砂卵石地基上的可成孔性

在砂砾、砂卵石地基上钻孔是比较棘手的，其主要困难是比较容易塌孔，如用套管跟管钻进，钻孔比较烦琐，有时还有砂砾埋住套管的现象，既延迟了工期，同时也增加了工程成本，如用泥浆护壁，该地区又较难找到适合调制泥浆的粘土，后经我们用从外地调运“陶土粉”调制的泥浆作护壁用，解决了成孔问题，顺利完成了234个钻孔。

（2）棍子塘砂砾地基是可灌的

堤顶下15m左右到基岩顶层的砂砾、砂卵石层经试验是可灌的，每孔平均灌入水泥11吨，粘土15.9吨，合计每孔平均灌入干料26.9吨。灌后下部砂砾石层的渗透系数由灌前的1.1×10-2～5.8×10-2cm/s减小到5.5×10-5cm/s，减小3个数量级，效果明显。

（3）粉砂层及堤身（壤土）劈裂灌浆的效果

对渗入灌浆无法灌入的上部粉砂层、壤土层及堤身部分的壤土层，经劈裂灌浆后注水试验得渗透系数降为1.0×10-5cm/s～4.8×10-6cm/s，减小2个数量级，堤顶经开挖检查，劈裂缝内浆液结石饱满。

（4）袖阀管法灌浆在深厚砂砾地基上的适用性

硬质塑料袖阀管以前只在处理深度较浅的工程上使用过，一般深度不大于15m，用在向本工程38m左右深的砂砾、砂卵石地基上据我们了解还不多。这次试验虽然碰到了一些困难，如开始阶段的不易成孔，以及后来在灌浆中发现的袖阀管易堵塞等，后经实践中不断摸索，改进施工工艺，顺利完成了本工程的灌浆任务，初步总结了在较深厚砂砾石地基上用价廉的硬质塑料管进行袖阀管法灌浆的成功经验。

2.袖阀管法灌浆的优点

袖阀管法灌浆己被广泛应用于水利及其它行业中，如坝、堤防防渗中的挡水帷幕等，近年来它的应用范围不断扩大，如城建中的深基坑及地铁等一些需要止水防水的方面，也在逐步扩大它的使用范围，它与普通灌浆相比具有许多优点，下面列举几点：

（1）施工设备简单、轻便，主要设备为钻机及灌浆泵，运输及搬运比较方便，操作比较简单，投入成本较低；

（2）设备的利用率提高，由于袖阀管法灌浆的钻孔与灌浆是分步骤进行的，灌浆时不需用钻机，提高了钻机和灌浆设备的利用率；

（3）可用较高的灌浆压力进行灌浆，只要技术上允许，提高灌浆压力可加大浆液扩散半径，提高灌浆效率，还可使形成的浆液“结石”具有较高的强度；

（4）灌浆时冒浆和串浆的可能性较小，因钻孔与袖阀管之间的空隙中已填入套壳料，浆液在上下层中串通或从孔口管壁串出的机会极少；

（5）可分段灌浆，甚至可以灌注任意一个灌浆段，由于袖阀管上间隔0.33-0.5m就有一组出浆孔，再加上注浆管上带有双栓塞，只要控制双栓段在某一深度就可在该深度灌浆；

（6）可以根据施工需要，任意采用“自上而下”或“自下而上”的灌浆方法，也可以先灌注全孔中的任意一段，甚至可以进行“跳跃式”灌浆；

（7）可重复灌浆，根据需要可局部或全孔重复灌浆，它的好处是可以在一遍灌浆无法满足要求的孔内实行多遍灌浆：

（8）本工程在同一孔内实施了渗入灌浆及劈裂灌浆；

（9）适用于堤坝深层的防渗灌浆及加固。

3.袖阀管法灌浆处理堤防防渗展望

采用截渗方法（如地下连续墙、射水造墙等方法）的防渗体可认为是微透水甚至不透水的，它的优点是可以在处理深度内完全截断渗漏，但它也有缺点，如：造价高、处理深度浅。袖阀管法灌浆能克服上述缺点，尤其能将浆液送到离灌浆点较远的地方，把渗水通道堵塞，一方面减小渗透系数，另一方面对地基起到加固补强作用，提高了地基的安全系数。我国有很多堤防由于建设年代较早，而且是由民工土法上马建成，施工无标准，堤基没有处理，难免留下许多隐患。经过98年大洪水后，全国各地都在花大力气把原来的堤防纷纷建成达标堤，使用过多种办法，但各有利弊，有些地方由于施工设备能力所限，防渗处理没有将强透水层完全截断，出现了“悬挂式”的帷幕，但其渗流逸出坡降还处在危险范围，洪水期内还有出现“泡泉”等不安全现象。很明显，袖阀管法灌浆可以弥补这些不足，既可对“泡泉”地基灌浆防渗，适用地基粒径从粗粒的砂砾（卵）石（渗入式灌浆），到细粒径的粉细砂，直至粘土（劈裂式灌浆），又可利用其处理深度深的优点对悬挂式帷幕下方的悬空部分进行灌浆防渗，将这部分处理到所要求的指标。

参考文献：

[1]岳秀瑜.袖阀管法灌浆施工技术在倒虹吸基础防渗中的应用[J].中国高新技术企业，2015，（21）：63-65

[2]徐健敏.堤防工程中高喷灌浆技术的有效应用分析[J].黑龙江水利科技，2013，（04）：264-266.endprint