锥探灌浆在洞庭湖区堤防加固工程中的应用

符凌云

中交一公局集团水利工程有限公司 湖南益阳 413000

本文以洞庭湖区和康蓄洪垸堤防加固工程施工第一标为例，该项目设计堤身堤基防渗采用锥探灌浆，施工段落为10+500-11+900、13+700-14+270段，5排，排距1.0m，同排孔距2.0m，工程量33618m。

1 机械设备选型

根据以前的施工经验，结合本项目的实际情况，采用河南产ZK24型钻机。灌浆材料均为泥浆，采用NJ500型泥浆搅拌机拌制，BW250/50灌浆机灌浆。

2 施工方法

2.1 造孔

采用锥探机机械造孔，所有钻孔编号、孔深、孔斜度、孔序按设计图纸、相关文件或上级单位要求执行。根据设计的布孔要求，造孔按三序进行。灌浆孔布置5排灌浆孔，从形状来看神似梅花，孔距2.0m，排距1.0m。造孔时保证铅直，孔的倾斜度不大于2%，必须采用干法造孔，不得使用清水循环钻孔，孔深伸入堤基下部不小于1.0m处，具体以施工图高程为准[1]。所有钻孔开孔位置与设计要求孔位的误差不大于10cm，如遇到特殊原因需要调整孔位时，报监理单位批准，并记录实际孔位坐标。同时及时做好钻孔的记录与描述，如果发现有特殊情况，作详细记录并且分析处理。

2.2 粘土制浆

泥浆土料选用经试验合格的成浆率较高、体缩率较小、稳定性较强的粉质壤土或粉质粘土。使用重量称量法称量材料并进行参配，确保误差控制小于2%。制浆时一边用水泵供水，一边用高速泥浆搅拌机搅拌，搅拌时间不低于3分钟，用孔径为0.4cm的铁丝网对泥浆进行过滤，过滤后的泥浆流如泥浆泵中。

为了提高泥浆的后期强度、稳定性以及流动性，可以在泥浆中参配适量的水泥或水玻璃。为保证泥浆的抗渗性，泥浆应具有较好的流动性和稳定性，并且体缩要尽可能小，排水固结要迅速。灌浆过程中，每小时测定1次浆液容重和输浆量并记录，浆液的稳定性和自由吸水率每天测一次，如果浆料有改变应随时加测。

2.3 粘土灌浆

使用“少灌多复”的策略分三个序孔进行灌浆。第一序孔轮灌，在刚开始时用流动性较好的稀浆，逐渐增加浓度，直至达到要求浓度，继续灌浆。第二序孔复灌时使用浓度大一些的泥浆。最后进行第三序孔灌浆。堤防灌浆属低压充填灌浆，使用BW250/50型泥浆泵压浆，输浆管可选用直径为60-80mm钢管，长度根据现场实际确定，输浆管前端通过第一分叉支管接出2-4支直径为1.5寸左右的输浆管支管，输浆支管通过第二分支管分别接出6-8支直径为1.0寸左右的小管，小管末端接注浆管咀，注浆管咀配有伐门及压力表装置，注浆时注浆管咀插入锥孔深度不低于0.5米，按堤脚—堤坡—堤顶的顺序注浆，不同注浆孔在同一时间注浆时，应分散布置，型似梅花，不能在顺堤线同一纵断面上布置。一般堤段可以间隔2-3天进行复灌，重点堤段情况而定。一般堤段压力为0.6-0.8kg/cm2。

必须按规定对泥浆的容量、粘度、灌浆压力进行测试并作好记载；对已灌浆堤段应使用长2米、直径为12mm的钢条插入灌浆孔检查，防止漏灌；对陷患严重堤段的围锥、密锥及复灌情况作好记载及核定工作[2]。

2.4 粘土灌浆封孔

当浆液上升到孔口，并且反复灌3次后仍不吃浆时就可以停止灌浆，并把孔内的浆液全部取出。孔周围的泥浆不流动时，即可用直径2-3cm含适当水分的粘土球分层回填捣实。管口封堵粘土长度1.0m。

3 施工中注意的问题

（1）如果出现串浆的现象，分不同情况处理：如串浆孔和灌浆孔间堤面并无裂缝，串浆孔用木塞塞住，可继续灌浆；如串浆孔和灌浆孔间堤面有裂缝，而且裂缝不大，在夯实裂缝后串浆孔用木塞塞住，可继续灌浆；如裂缝较大，需根据具体裂缝现象进行处理。

（2）如果初始灌浆时出现冒浆、溢浆的情况，多数是由于堤身缝隙较小、而灌浆量又比较大、泥浆过浓或者是压力不均导致，可采取的方法有：减少输浆量、降低浆液浓度和压力，或者暂停灌浆工作，待泥浆沉落后再继续灌浆。注浆孔冒浆，一般是由于锥杆与孔壁产生磨擦将将裂缝糊死或者孔壁挤紧导致，可将孔用清水或稀浆冲刷后再行灌注。

（3）如果出现堤表土隆起现象，需深入分析形成原因，对泥浆浓度以及压力控制进行检查，如果堤身没有形成大的裂缝或者不是因为土体滑动而导致，可以用适当减小灌浆压力，时灌时停的办法解决此类问题，但是，如果隆起面积较大，问题比较严重时应严肃对待，如果需要应进行彻底翻筑。

（4）如果出现裂缝现象，分纵向裂缝和横向裂缝进行处理。纵向裂缝（顺堤线方向）大多数情况下是由于原堤防质量不好或灌浆压力劈裂导致，在缝宽不大的情况下（一般指缝宽小于8-100mm并且没有相对沉陷的），可使用减小灌浆压力、夯实裂缝、用“少灌多复”的办法进行处理；如缝宽较大并且有相对沉陷的，可能是由于局部土体的滑动面导致，这时则需要沿裂缝范围进行全面翻筑。横向裂缝这种情况堤防灌浆中并不多见，大多数情况下是由于地基的不均匀沉陷导致，它可以贯穿堤身内外，危险系数较高，可以在临水一侧翻筑裂缝，回填粘土使其形成渗隔层，也可全部封闭裂缝，再在缝口重新布置灌浆孔进行灌浆。

（5）当出现冰霜、下雨、下雪等恶劣天气时不应让锥探机进行工作，堤坡草皮露水还没有干时也不应进行堤坡打锥。在灌浆时，如果将要降雨或者是人员将休假，需要将当天锥孔的注浆工作全部完成。下班前要用清水冲洗输浆管道，避免泥浆颗粒沉淀堵塞管道情况的发生。如果是在冬季进行施工，冲洗管道后需排出管道中的积水，避免积水结冰炸裂管道。

（6）在堤身架设有高压线的堤段，如需进行锥探时，锥探机与高压线两侧距离最少3-4米以上才允许施工，以保证安全[3]。

4 结语

锥探灌浆作为目前洞庭湖区堤防加固工程中较常用的施工工艺，对堤防加固起着至关重要的作用，应严格按相关规定及设计图纸要求进行工作，确保锥探灌浆施工质量。