高噴法在處理水庫(kù)壩體及涵閘地基中的技術(shù)應(yīng)用

毛明立（駐馬店市水利工程局第四工程處，河南省駐馬店市463000）

高噴法在處理水庫(kù)壩體及涵閘地基中的技術(shù)應(yīng)用

毛明立（駐馬店市水利工程局第四工程處，河南省駐馬店市463000）

近幾年來，由于高噴法操作施工的簡(jiǎn)便性及其對(duì)施工地區(qū)的適應(yīng)性高等優(yōu)點(diǎn)，使得高壓噴射灌漿技術(shù)在水利建設(shè)工程中的應(yīng)用程度越來越大，而其所帶來的效益也越來越明顯。本文將就高壓噴射灌漿技術(shù)的基本原理對(duì)其在處理水庫(kù)壩體以及涵閘地基中的應(yīng)用進(jìn)行一定的分析。

高壓噴射灌漿；水庫(kù)壩體；涵閘地基；防滲加固

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，推動(dòng)著我國(guó)社會(huì)不斷發(fā)展，我國(guó)有關(guān)水利方面的事業(yè)也在隨之發(fā)展進(jìn)步，而水利建設(shè)事業(yè)中最為重要且最為基礎(chǔ)的水利設(shè)施便是水庫(kù)壩體與涵閘地基。它們對(duì)水利建設(shè)事業(yè)的發(fā)展具有重大的影響作用。而對(duì)于它們來說，最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是防滲加固工作，因此，這需要相關(guān)部門對(duì)其充分重視。

高壓噴射灌漿技術(shù)是自我國(guó)80年代初期發(fā)展起來的一種防滲透技術(shù)，其主要應(yīng)用于水利建設(shè)工程的防滲加固。近幾年來，隨著高壓噴射技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用程度也越來越深，應(yīng)用范圍也越來越廣。自我國(guó)引進(jìn)該技術(shù)并加以試驗(yàn)研究以來，現(xiàn)如今已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于交通、鐵路、煤炭、建筑、水利建設(shè)工程等多個(gè)方面。

1 高壓噴射灌漿技術(shù)簡(jiǎn)介

高壓噴射灌漿技術(shù)的出現(xiàn)為水利建設(shè)工程帶來了極大的便利，它解決了水庫(kù)壩體滲漏以及涵閘地基漏水和管涌的問題。該技術(shù)能夠在不損壞原有的建筑物并能夠維持其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下來解決壩體和地基的滲漏問題。

1.1 高壓噴射灌漿技術(shù)的基本概念

高壓噴射灌漿技術(shù)是指利用高壓噴射流進(jìn)行切割，利用灌漿桿的旋轉(zhuǎn)和升降將泥土與固化劑攪拌均勻，使其在原位凝固后在地基中形成旋噴柱。

1.2 高壓噴射灌漿技術(shù)的原理

高壓噴射灌漿法是指利用一個(gè)具有特殊的噴嘴鉆機(jī)將注漿管插入到實(shí)現(xiàn)探測(cè)好的深度后，利用高壓設(shè)備形成的高壓流將漿液和水從鉆機(jī)的噴嘴中噴出來，從而破壞土地的地層結(jié)構(gòu)，利用灌漿機(jī)的旋轉(zhuǎn)與升降在原位將泥土與漿液混合攪拌均勻，使其凝固成新的復(fù)合固結(jié)體，從而達(dá)到加固水庫(kù)壩體和涵閘地基的目的。其基本原理分為如下幾點(diǎn)：

1.2.1 高壓流破壞地基土層結(jié)構(gòu)

高壓噴射灌漿技術(shù)是利用帶有特殊噴嘴的注漿管的鉆機(jī)鉆入土層一定的深度，然后使用高壓泵將水、漿液形成高壓流，再利用高壓產(chǎn)生的噴射流破壞土地的結(jié)構(gòu)，使其能夠形成溝槽，最終保證能夠灌入漿液與土地顆?；旌衔锘旌蠑嚢?，形成凝結(jié)體。

1.2.2 填充凝結(jié)體的擠壓

高壓噴射出的漿液與土地的顆粒混合攪拌均勻后填充到高壓流射擊出來的溝槽里，最后凝固，在地基和水庫(kù)壩體損壞的原處進(jìn)行了填充，形成了防滲加固的凝結(jié)體。與此同時(shí)，新凝結(jié)成的固結(jié)體與損壞出相互接觸，與土地之間形成一定的擠壓作用，增強(qiáng)了壩體和地基的防滲透和牢固性。

1.2.3 滲透凝結(jié)作用

利用高壓噴射鉆機(jī)噴射出來的灌漿除了能夠在沖擊出來的溝槽里形成一定的凝結(jié)體以外，在其還未凝固時(shí)，會(huì)主動(dòng)的向沖擊范圍以外的周邊土地進(jìn)行滲透作用，從而能夠形成一層堅(jiān)固的滲透凝階層。

高壓噴射灌漿所形成的固結(jié)體因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，因此具有較好的防滲漏能力以及較強(qiáng)的牢固性。

2 高壓噴射灌漿技術(shù)的分類

2.1 根據(jù)其噴射的介質(zhì)分類

2.1.1 單管噴射灌漿法

通過利用鉆機(jī)的鉆管作為噴漿糊管，利用高壓泥漿泵直接從噴嘴里噴射漿液。

2.1.2 雙管噴射灌漿法

通過使用兩根粗細(xì)不同的灌注管，在較粗的管中套用一根較細(xì)的灌注管，一根管灌注漿液，另一根管灌注空氣，使用時(shí)，利用高壓泥漿泵灌注漿液，在噴射時(shí)，運(yùn)用空氣壓縮機(jī)壓入的空氣作為氣幕，對(duì)建筑進(jìn)行沖擊加固。

2.1.3 三管噴射灌漿法

通過使用三根獨(dú)立的灌注管來分別傳送水、泥漿、空氣這三種介質(zhì)。利用水和空氣的射流來破壞土體的結(jié)構(gòu)，同時(shí)噴射漿液進(jìn)行灌注。

2.2 按噴射的形式不同分類

2.2.1 高壓旋噴法

噴頭和噴流以圓形的形狀擺動(dòng)，在土體中形成一個(gè)直徑較大的圓柱凝結(jié)體。

2.2.2 高壓擺噴法

噴頭與噴流在某一角度范圍內(nèi)進(jìn)行噴射，形成了一層較厚的凝結(jié)體。

2.2.3 高壓定噴法

噴頭和噴流固定在一定的方向不再擺動(dòng)，形成了一定厚度的凝結(jié)體。

三是還未形成核心服務(wù)產(chǎn)品。Z公司可為入駐企業(yè)提供場(chǎng)地、會(huì)務(wù)、安保、保潔、餐飲等基礎(chǔ)服務(wù)，以及人力資源服務(wù)和政策性融資服務(wù)等簡(jiǎn)單的增值服務(wù)，但在投融資以及技術(shù)創(chuàng)新等高端的企業(yè)孵化服務(wù)方面的認(rèn)識(shí)不夠，未能找到適合入駐企業(yè)及自身切實(shí)需求的核心服務(wù)產(chǎn)品。

3 高壓噴射灌漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

高壓噴射灌漿技術(shù)，對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高，施工技術(shù)簡(jiǎn)單，施工周期短，噴射灌漿所使用的材料資源豐富且不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境問題，施工成本低，高壓法的適應(yīng)性強(qiáng)，能夠滿足工程的不同需要。

4 高壓噴射灌漿技術(shù)的施工方式

利用高壓噴射法進(jìn)行施工通常有如下六個(gè)工序：

4.1 施工現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè)

在進(jìn)行施工作業(yè)前，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地勢(shì)進(jìn)行觀察并對(duì)具體施工部位進(jìn)行檢查勘測(cè)，從而能夠確保施工作業(yè)工作的正常順利進(jìn)行，避免不必要的事故發(fā)生。

4.2 設(shè)置鉆孔具體位置

在前期勘查好需要進(jìn)行高壓噴射灌漿的地方后，需要根據(jù)前期設(shè)計(jì)出的圖紙?jiān)谑┕がF(xiàn)場(chǎng)將需要打孔的地方標(biāo)出來，以方便后面施工人員進(jìn)行鉆孔。

4.3 進(jìn)行鉆孔，并插設(shè)灌漿管根據(jù)標(biāo)志進(jìn)行鉆孔。鉆孔完畢后，將噴射灌漿管插入鉆孔中。

4.4 制作漿液

按照相關(guān)規(guī)定準(zhǔn)則進(jìn)行漿液的配置。

4.5 噴射灌漿

一切準(zhǔn)備就緒后，將漿液灌注到灌注管并啟動(dòng)高壓泵，空氣壓縮機(jī)自己泥漿泵進(jìn)行噴射灌漿作業(yè)。

4.6 清洗設(shè)備

在完成噴灌作業(yè)后，需要對(duì)噴灌過程中所用到的設(shè)備進(jìn)行清潔。

5 高壓噴射灌漿技術(shù)所帶來的效益分析

（1）技術(shù)的先進(jìn)性與高效性

高壓噴射灌漿技術(shù)在灌漿過程中是按照自下而上的次序形成固結(jié)體的，這樣保證了固結(jié)體的連續(xù)性和整體性。高壓法形成的墻體之間銜接緊密，連接不斷，形成了一個(gè)完整的整體。高壓法所形成的凝結(jié)體與土體之間填充結(jié)實(shí)、相互擠壓，因此具有很好的的防滲漏作用。凝結(jié)體與涵閘地基之間是呈現(xiàn)出過渡式的接觸，施工人員只是對(duì)地基及壩體的損壞和滲漏處進(jìn)行了噴射灌漿。

（2）可控性強(qiáng)

因?yàn)楦邏簢娚涔酀{技術(shù)所針對(duì)的只是地基或是水庫(kù)壩體的局部，因此在施工過程中只要工作參數(shù)的選擇得當(dāng)，工藝措施運(yùn)用正確，就不會(huì)出現(xiàn)問題。

（3）可適應(yīng)性強(qiáng)

高壓噴射鉆機(jī)噴射出來的灌漿除了能夠在沖擊出來的溝槽里形成一定的凝結(jié)體以外，在其還未凝固時(shí)，會(huì)主動(dòng)的向沖擊范圍以外的周邊土地進(jìn)行滲透作用，從而能夠形成一層堅(jiān)固的滲透凝階層。

（4）高壓噴射灌漿技術(shù)所使用的設(shè)備簡(jiǎn)單、施工技術(shù)簡(jiǎn)單，因此對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高，施工周期短，噴射灌漿所使用的材料資源豐富且不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境問題，施工成本低，高壓法的適應(yīng)性強(qiáng)，能夠滿足工程的不同需要。

近幾年來，通過不斷的應(yīng)用高壓噴射灌漿技術(shù)，對(duì)我國(guó)相關(guān)部門治理水庫(kù)壩基滲漏問題起到了重要作用，而且在不斷的使用過程中，這一技術(shù)有了很大的發(fā)展，為該技術(shù)的繼續(xù)使用提供了強(qiáng)有力的保證。

6 結(jié)語

我國(guó)水庫(kù)數(shù)量眾多，但水庫(kù)壩基的防滲處理措施卻沒有得到有效的處理，而高壓噴射灌漿技術(shù)在水庫(kù)壩體的截滲以及涵閘地基的加固上具有重要的作用，因此，為增強(qiáng)我國(guó)水庫(kù)壩體的防滲性以及涵閘地基的牢固性，我國(guó)相關(guān)部門應(yīng)該利用合理的方式方法對(duì)高壓噴射灌漿技術(shù)進(jìn)行使用。

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[3]何思源，張文捷.云山水庫(kù)壩基砂卵石層高壓噴灌板樁防滲墻的試驗(yàn)研究和工程應(yīng)用[J].江西水利科技，1986，03：52～68.

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在施工人員將鉆孔的具體位置標(biāo)志出來后，操作人員需要

TV543.8

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2095-2066（2016）32-0119-02

2016-11-1

毛明立（1983-），男，水利專業(yè)工程師，本科，畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，主要從事水利工程施工技術(shù)及管理工作。