高压喷射注浆法在深基坑防渗中的运用

摘 要：随着时代的发展，要求在工程建设中增加基坑的深度，由于每个地区的情况不同，基坑会受到不同程度的影响。为了减小自然环境对深基坑的影响，就引入了高压喷射注浆技术。本文通过探讨高压喷射注浆法在深基坑防渗中的运用，并结合实例分析，总结高压喷射注浆技术的优点和作用。

关键词：高压喷射注浆法；深基坑防渗；运用

中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0272-02

引 言

高压喷射注浆法是以传统注浆法为依据，在其基础上进行优化而来的技术。以水泥为原材料，使地基的质量牢固，起到防渗的作用。本篇文章通过探讨高压喷射注浆法在深基坑防渗中的运用，并结合实例来说明高压喷射注浆法的优点和重要性。

1 高压喷射注浆法的原理

高压喷射注浆法是以传统的注浆法为依据，在其基础上不断的强化。在进行此项技术操作时，以水泥为原材料，这种材料能加固地基，提高地基的稳定性。高压喷射注浆法是将有喷嘴的注浆管利用钻机带入到地下，并钻到在施工之前所预测的位置，在这个过程中，使用带有高压的钻机装置，将喷射管中的水泥或者泥浆进行喷射，这种力量可以对土体进行冲击，使土地结构遭到破坏。

在进行高压喷射注浆的过程中，材料在不断的喷射，这时候会产生较大的能量，又因为，水泥喷出的速度较快，在土地中留出的结构为树状，并且压力超过了土体的压力，土体以土粒的形态剥落下来。其中，比较细小的土粒随着水泥的浆液而冒出了水面，剩下的土粒在高压喷射注浆技术中与注出的浆液搅拌在一起，相混合。在这个过程中，按照浆土的比例以及物质的密度进行重新排序。注入土地中的泥浆在凝固之后会在土地的中间形成一条固体，固体的形状由进行高压喷射时泥浆流入的方向有关，故想控制固体的方向，就应当在进行高压喷射注浆之前进行控制。

为了减小自然环境对深基坑的影响，在工程中引入了高压喷射注浆技术。在工程的防渗施工中，经常采用的工艺是摆喷工艺，即在进行高压喷射时，喷嘴找好一个角度，进行来回的摆喷，提升钻杆的稳定性，使凝固后的固体呈现出扇形结构，在深基坑中，许多个扇形形成了一个防渗的屏障。保证工程的深基坑不受到渗水作用的影响，从而保证了整个工程的质量。

高压喷射注浆法主要有四种喷射方法，分别是单管法和二重管法、三重管法、多重管法等。在进行工程的施工中，通常采用的高压喷射注浆法中的三重管法进行工程的施工。

三重管法的工作原理是：将三个套管向深基层中分别输送空气、水和泥浆三种物质，以高压泵所产生的高压水喷射流周围所产生的圆筒气流、高压喷射水流、和气流等一起对深基层中的土壤结构起到冲击的作用，使土层的结构中间产生较大的孔隙，方便高压喷射注浆技术的进行，将泥浆填入到深基层的孔隙中，使深基层更加牢固，这为整个工程的质量奠定了良好的基础。

采用高压喷射注浆法中的三重管法具有诸多的優点，其中，最大的优点是：高压气体能有效的减缓高压环境下所产生流动压思维冲击力，使这种冲击力大大降低，增加了喷射的距离。以实际的操作为依据，得出结论：高压喷射时，水流的速度越来，喷射的距离越小，在这种操作中引入气压，使气压作用于高压水流上，减缓水流动的速率，这样，喷射的距离就会在很大程度上得到提升。而这个距离可达到原来的七倍。

深基层中，土体的结构对高压喷射注浆技术的结果有着很大的影响。主要存在的差异是数量方面的差异。在深基层中，高压喷射流将会对土体有着不同程度的破坏，采用三重管法进行喷射，能有效的控制喷射范围的半径。

2 高压喷射注浆法的工艺流程

如图1所示，为高压喷射注浆法的工艺流程图，此过程包括：定孔、造孔、下喷射管、制浆、喷射、旋摆成墙、成桩成墙、回灌、清洗等过程，其中，制浆和旋摆成墙的过程中，应当采用冒浆技术；喷射过程中，应当采用高压水、压缩气；在进行造孔的过程中，应当引入测斜的技术。

3 高压喷射注浆法的施工

在进行高压喷射注浆法之前，应当先对障碍物进行清理，保持地面平整，便于升降架的行走。再挖掘出钻孔的桩头，进行全面的清洁，这样做的目的是便于施工过程中的定点和放线。

施工时，要以施工地点的实际情况为依据，将进行施工所需要的工具置于施工场地的中央。这样做有利于施工的进行，保持施工过程中的连贯性，也节约了安装器材的时间，提高施工的效率。按照浆土的比例以及物质的密度进行重新排序。注入土地中的泥浆在凝固之后会在土地的中间形成一条固体，固体的形状由进行高压喷射时泥浆流入的方向有关，故想控制固体的方向，就应当在进行高压喷射注浆之前进行控制。

在施工的过程中，若出现孔口返浆的现象一定要及时的进行补救，及时排除，避免影响到施工的进程。为了避免多余的泥浆影响到施工，应当在场地中放置至少两个收集余浆的装置，使施工过程中所产生的余浆得到及时的回收。经收集的余浆进行沉淀，沉淀以后，自动的将污水排放掉，将剩余的固体运出场外。并将第二个余浆池用来替换，来收集施工过程中产生的泥浆，确保施工过程顺利进行。

在进行造孔操作时，可以使用普通的钻机来操作，这里对钻孔的深度有一个严格的要求，那就是要比喷灌的深度稍微深一些。在进行高压喷射注浆作业时，应当采用混合搅浆机，保证搅浆机据有一定的排量和一定的射程。

4 高压喷射注浆法的运用实例

工程概况：

武汉建设大厦位于汉口建设大道与新华街的西北方向；

大厦由银行和酒楼两部分组成，总面积约12000m2，主楼高189m，50层，筒中筒结构；

2层地下室，深度约10m；

基坑所有的占地面积为8800m2，基坑周长360m，开挖深度14.2m；

基坑支护所运用的技术为钻孔灌注桩并加上三层锚杆，支护桩长26～28m，桩尖高程5～7m。桩径1.0m，桩距1.2m。

基坑周围条件复杂，存在着多种不确定因素：

北东南这三个部分都紧邻着地下市政设施；

北侧邻近黄孝河箱涵与基坑的距离为8m；

东侧上下水管道、通讯电缆、动力电缆距基坑4～30m；

南侧上下水管道、通讯电缆槽沟、电力线、煤气管道距基坑0.6～1.5m；

西侧是西湖。

工程布置：

沿基坑周圍的支护桩外沿部分，采取双层竖向高喷防渗帷幕措施，帷幕墙的上半部分与支护桩互相连接连接，下半部分深入基岩。帷幕对潜水含水层和承压含水层起隔渗作用，又增强桩的支护作用。

帷幕平均深度47m，最大深度50m，嵌入基岩1～2m。

按设计，第一排灌浆孔布置在支护桩外侧，距支护桩中心线0.8m，第二排灌浆孔距第一排0.6m，孔距1.2m，共布孔608个。

建设大厦基坑支护高喷防渗帷幕平面图如图2所示。

高喷防渗帷幕剖面图如图3所示。

高喷防渗帷幕结构如图4所示。

现场试验：

以确定高喷灌浆施工参数为目的，在进行施工之前，应在周围建立一个围井，围井的形状设为正方形，边长1.2m，深度17m，围井的深入承压含水层高度为5m，围井封底1m。

在围井的周围，采取半圆形向外摆喷的方式进行旋喷封底。开始挖掘以后，墙体之间会坚固的连接，增大了可靠性，并在墙体上进行取样测量，确定实验的结果。

试验围井平面图、剖面图如图5所示。

工程效果：

该工程从设备进场到出厂共用5个月，正常施工3个月，工程按照日期完成，并且保证质量。基坑开挖两个月，挖到预期的深度：14.2m，并将支护桩和帷幕墙露出来，将墙与桩进行连接，达到了坚固的效果，防渗帷幕墙的各处均无漏水的地方，基坑底部干燥效果非常好。防身效果良好。确保了基坑周围环境的稳定性。这项工程的造价共1200万，工程质量的合格率达到了百分之百，竣工后，对该项工程进行验收，被评为最佳深基坑防渗帷幕工程，被建筑业誉为武汉市深基坑防渗帷幕样板工程。

5 结束语

高压喷射注浆法是以传统注浆法为依据，在其基础上进行优化而来的技术。以水泥为原材料，使地基的质量牢固，起到防渗的作用。本篇文章通过探讨高压喷射注浆法在深基坑防渗中的运用，并总结了高压喷射注浆技术的优点和作用。

参考文献

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收稿日期：2018-3-13

作者简介：王亦鹏（1980-），男，工程师，本科，主要从事水利水电工程基础及相关工程施工管理工作。