河堤加固壓密灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用

邵俊華

（佛山市南海區(qū)國土城建和水務(wù)局里水水務(wù)管理所 廣東佛山 528200）

1 工程概況

佛山市某河堤工程存在縫隙、亂石堆、小空洞等隱患，尤其是一些堤段浸潤線偏高，導(dǎo)致出逸坡降超出了允許坡降。為了保證河堤安全設(shè)計(jì)，使用壓密灌漿施工工藝對堤身進(jìn)行防滲加固，文章以此工程為例，對河堤加固壓密灌漿施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

2 河堤加固壓密灌漿施工技術(shù)的原理

在特定的壓力下往鉆孔注入特定密度的漿液，這能使得漿液填充至所有與漿脈聯(lián)通的洞穴以及細(xì)小的裂縫，可有效地改善壩體內(nèi)部的應(yīng)力，避免壩體出現(xiàn)劈裂破壞，起到加固壩體的作用，這一過程需要通過密封的導(dǎo)管來完成。

3 灌漿工藝性試驗(yàn)

（1）對于加密注漿這一施工技術(shù)來說，泵量系數(shù)是其決定效果的重要指標(biāo)。比如WJG80-2型攪拌機(jī)，其每分鐘活塞泵運(yùn)動的次數(shù)，也就是額定泵量系數(shù)為150。通過試驗(yàn)得到以下結(jié)論，隨著泵量系數(shù)的增加孔口的壓力也將隨之上漲，這就說明泵量系數(shù)和灌漿壓力是正比關(guān)系[1]。

（2）控制灌漿量需要通過把握漿液密度來完成。漿液濃度高，則吃漿量便會小，漿液濃度低，則吃漿量大。在具體的實(shí)施過程中，漿液的濃度是從低到高的，從1.3～1.4g/cm3開始，3～5min后再逐步增加密度，漿液密度每過20min進(jìn)行一次測量，密度≤1.6g/cm3。

（3）對注漿質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)時采取開挖試坑。即在兩個孔距間挖一個0.5m寬、1.5m深的探坑，分別取樣測定已注漿部位與未注漿部位土體的水平參透系數(shù)，通過檢測已注漿部位土體的水平參透性得到了明顯的改善。

4 河堤壓密灌漿施工技術(shù)

4.1 施工流程

這一河堤加固壓密灌漿選擇施工的工序如下：造孔→安裝注漿管→進(jìn)行制漿→施灌→終灌→最后封孔。具體的施工過程中監(jiān)理單位、施工單位以及建設(shè)單位三方相互配合良好，最終取得了預(yù)期的成果。

4.2 造孔步驟

（1）開始施工前，放好軸線，設(shè)控制柱，每50m一根。確定鉆孔深度時，對需施工部分的鉆孔深度進(jìn)行分段計(jì)算。

（2）孔深一定要達(dá)到設(shè)計(jì)深度，鉆進(jìn)過程杜絕用清水循環(huán)，也就是使用干法造孔，而在進(jìn)行鉆孔過程中難免會遇到石塊等硬物，這時可以通過平移來避開遇到的障礙物。

（3）調(diào)平機(jī)架，將其垂直度掌握在1%內(nèi)，不能超過這一范圍。具體計(jì)算步驟：機(jī)架A、B點(diǎn)為其上下部中心點(diǎn)，H為A、B點(diǎn)之間的直線間距；在A點(diǎn)設(shè)置垂線，△為垂線和B點(diǎn)的偏移量，算出tan（△/H）的值是垂直度i。為能有效避免出現(xiàn)斜孔，這一工程通常將其控制于0.5%內(nèi)，同時可提升通過質(zhì)量檢查的概率。

（4）對孔深進(jìn)行檢驗(yàn)時可采取以下三種計(jì)算方法：計(jì)算插注漿管、計(jì)算下吊垂、計(jì)算鉆桿長度等[2]。然而在許多情況下注漿管與垂吊都無法達(dá)到孔底，主要原因是：底部縮孔、孔中具有許多件硬物、孔斜等。所以這一工程在檢測孔深時選擇插注漿管的方式。

4.3 灌漿管的埋設(shè)與壓水試驗(yàn)

在孔內(nèi)部距離孔底30cm處安裝灌漿內(nèi)管，理孔口2m處安裝循環(huán)管也就是外管，為方便施工，止?jié){時用止?jié){塞，泥漿泵與內(nèi)管連接，儲漿桶與回漿管連接，回漿管與外管連接。簡單地說回漿管就是外管和儲漿管之間的橋梁。壓水試驗(yàn)是指以清水灌入至灌漿回路，如需要查看回水效果，可以在清水中加入深顏色的顏料分。

4.4 制漿過程和漿液的控制

配合比的計(jì)算設(shè)計(jì)過程中，黏土的重量≥漿液總重量的5%，而水泥的質(zhì)量≥漿液總重量的15%。在具體施工過程中，每攪拌桶為一單位，以比重計(jì)測量每單位攪拌桶中放水268kg、黏土17kg、水泥50kg，施工過程中若需要控制漿液，可通過調(diào)整黏土和水泥比例來完成。

4.5 灌漿步驟

最初將灌漿壓力定在0.5～1.0MPa，而終壓時則≥5.0MPa，具體操作過程中靈活地調(diào)整灌漿壓力；而本工程則適用小流量灌漿，保持在15～20L/min范圍之中。具體進(jìn)行灌漿時，首先以42.5級硅酸鹽水泥制1：1的水泥漿，并將其壓到回漿管，在出漿后逐漸增加壓力，通過先稀后濃的過程逐步調(diào)整水灰比，其值最終定為0.5：1，可灌漿為前提，控制用水量，適當(dāng)?shù)慕档?，配漿過程中采用減水劑，而水泥漿液的最佳使用時間是制好后的30min以內(nèi)。達(dá)到終壓后，控制灌漿壓力≥5.0MPa穩(wěn)壓5min以上，流量≤25L/min。

以許多灌漿原始的數(shù)據(jù)為依據(jù)，制出了下面的關(guān)系圖（其中t為灌漿時間、P為灌漿壓力），詳見圖1。

圖1 關(guān)系圖

圖1a，需灌漿堤身內(nèi)部有較大的裂縫或空洞，吃漿量同比較大，甚至一些單孔其注漿量高達(dá)90m3；圖1b，所選孔口一定范圍中的地面表層有較多的裂縫，通常灌漿壓力P＜0.05MPa時，冒漿情況出現(xiàn)的概率較高，所以就需要重新選擇孔位進(jìn)行灌漿；圖1c，在其他情況下進(jìn)行注漿，本次灌漿過程中很大一部分便是這一情況。達(dá)到終灌的標(biāo)準(zhǔn)之后，用稠漿進(jìn)行封孔，稠將密度為1.6g/cm3。

5 評定質(zhì)量

設(shè)一個連續(xù)施工段是一分部工程，單排20個連續(xù)孔是一個單元工程，評定施工質(zhì)量的方法如下：

（1）單元工程。主要對以下幾項(xiàng)進(jìn)行評定：①布置的灌漿孔位置；②漿液的變換；③灌漿土料；圖1灌漿時間t、灌漿壓力p與堤身土裝關(guān)系灌漿程序；封孔；結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)；灌漿的記錄。這幾項(xiàng)中灌漿土料質(zhì)量的檢查重中之重，施工前確認(rèn)全部取土源土料的質(zhì)量。

（2）分部工程。完成單元工程質(zhì)量評定后，對所有分部進(jìn)行試坑檢測，其中將重點(diǎn)放在注漿漿液固結(jié)、影響寬度以及貫通性效果的檢測上。只有確定試坑檢測合格才能對分部工程質(zhì)量進(jìn)行評定。

6 結(jié)束語

綜上所述，本河堤堤身加固工程設(shè)計(jì)使用壓密灌漿施工技術(shù)進(jìn)行加固施工，并嚴(yán)格按照規(guī)范要求開展施工，保證了河堤加固質(zhì)量，工程施工后通過對質(zhì)量進(jìn)行評定后證明，施工質(zhì)量達(dá)到了要求，取得了良好的施工效果，值得推廣應(yīng)用。