水利水電工程中高壓噴射灌漿施工技術(shù)探析

摘要：在水利的施工中，高壓噴射光講防滲技術(shù)是水利施工中很重要的環(huán)節(jié)之一，由于此技術(shù)的特殊性，列為在處理軟土地基的先進(jìn)的工藝之一，因此，才會(huì)被廣泛的應(yīng)用，相對(duì)來講，正是由于技術(shù)的特殊性，才會(huì)給施工的質(zhì)量控制方面來帶來麻煩和影響，就更需要專業(yè)的技術(shù)人員也要在施工中首席各項(xiàng)技術(shù)的規(guī)范流程，只有這樣，才能控制好高壓旋噴灌漿技術(shù)的每個(gè)環(huán)節(jié)，最終保證期水利工程的質(zhì)量，來為百姓造福。

1 高壓噴射灌漿技術(shù)的特點(diǎn)和工作原理

1.1 高壓噴射注漿法是在注漿法的基礎(chǔ)上，應(yīng)用高壓噴射技術(shù)而發(fā)展起來的一項(xiàng)新的地基加固方法

它與其它地基處理的方法相比，具有適用范圍廣，施工簡便，具有較好的耐久性等特點(diǎn)，不失為眾多地基處理方法中的一種好的地基處理方法。

1.2 高壓噴射注漿法機(jī)理

高壓噴射注漿法是利用高壓水或漿液射流切割攪拌地層，同時(shí)射入水泥漿或復(fù)合漿液，形成新的凝結(jié)體，改變了原地層的結(jié)構(gòu)或全置換成新復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，提高承載力或原地基的防滲能力，達(dá)到加固地基和防滲的目的[2]。其工藝是利用鉆機(jī)或其他造孔設(shè)備造孔，然后把帶有噴頭的注漿管下至土層的預(yù)定深度，由高壓水泵或高壓泥漿泵把漿液以10～25Mpa的高壓射流在噴嘴中射出，以沖擊和破壞預(yù)定深度地層的土體。該射流能量大，速度快，當(dāng)呈脈動(dòng)狀態(tài)的射流動(dòng)壓強(qiáng)度大于土體強(qiáng)度的時(shí)候，土粒便從原土體中剝落下來，一部分細(xì)小的土粒隨著漿液冒出地面，其余較粗的土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力作用下，與隨之射入的水泥漿等漿液滲攪混合后，按一定的漿土比例和質(zhì)量大小規(guī)律地重新排列，在土體中形成凝結(jié)體。噴射時(shí)，若一面提升一面旋轉(zhuǎn)，則形成柱狀體即旋噴樁，若一面提升一面按一定的方向角度擺動(dòng)，則形成墻狀體。

2 高壓噴射灌漿施工技術(shù)的特點(diǎn)

（1）利用高壓噴射法進(jìn)行施工時(shí)，其主要是利用鉆機(jī)來進(jìn)行鉆孔，當(dāng)鉆機(jī)達(dá)到要求的深度時(shí)，則利用高壓泥漿泵的高壓射流來對(duì)周圍的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，同時(shí)再不斷的將鉆桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)提升，并在此過程中利用特殊噴嘴來向周圍土體中高壓噴射固化漿液，使其漿液與土體達(dá)到有效的固化，從而形成一定性能和正式成立的固結(jié)體，增加土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。（2）固結(jié)體形成什么樣的形狀，這是與噴射流的移動(dòng)方向有緊密聯(lián)系的，因?yàn)樵趪娚溥^程中，通常會(huì)采用旋轉(zhuǎn)、定向和擺動(dòng)三種噴射方式，這樣就會(huì)導(dǎo)致在旋噴情況下形成旋噴柱，這對(duì)于提高地基的抗剪強(qiáng)度，加固地基都具有良好的作用，而且可以對(duì)于地基土變形的情況有較好的改善作用，特別是當(dāng)上部具有較大荷載時(shí)，具有良好的承載作用，不至于變形或是受到破壞。而利用定噴時(shí)固結(jié)體則會(huì)呈現(xiàn)壁狀，而擺噴則會(huì)形成厚度較大的扇狀，這對(duì)于地基的防滲作用都具有非常好的效果，可以有效的確保邊坡的穩(wěn)定性，進(jìn)一步改善地基土的水力條件。

3 水利水電中高壓噴射灌漿的施工技術(shù)

3.1 鉆孔

在高壓噴射灌漿技術(shù)中，鉆孔是為了將噴射注漿管插入到施工的地層中去，鉆孔的方法一般也是不同地層、不同深度而用用不同。鉆進(jìn)深度可達(dá)30m以上，當(dāng)遇到較堅(jiān)硬的土層時(shí)宜采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，一般在二重管和三重管旋噴法施工中，采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔。

3.2 插管

在上一步的鉆孔施工結(jié)束后，就要將注漿管插入，其實(shí)在實(shí)際施工時(shí)這兩個(gè)步驟是合二為一的，現(xiàn)在為了解析清楚所以分開來講。但使用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔完成后，必須拔出巖芯管，插入噴射管。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，可邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1MPa，壓力過高易將孔壁射塌。

3.3 噴漿

在噴漿時(shí)要注意以下幾個(gè)方面，主要包括土質(zhì)、地下水環(huán)境等等，不同環(huán)境下噴漿的壓力、流速、流量等等都是有所不同的，要做到自下而上噴射注漿。根據(jù)工程需要進(jìn)行原位第二次噴射（復(fù)噴），復(fù)噴時(shí)噴射流沖擊的對(duì)象為第一次噴射的漿土混合體，噴射流所遇阻。

3.4 補(bǔ)漿

噴射的漿液與土攪拌混合后的凝固過程中，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，造成在固結(jié)體頂部凹陷，對(duì)地基的加固和防滲堵水極為不利。目前一般采用直接從噴射孔口注入漿液填滿收縮空洞，或采用二次注漿的方法對(duì)固結(jié)體頂部進(jìn)行第二次注漿。

4 在水利水電中高壓噴射灌漿施工技術(shù)常見問題及對(duì)策

4.1 冒漿

在噴漿時(shí)一定會(huì)出現(xiàn)冒漿的現(xiàn)象，只是有多有少的問題，這是不可避免的，這是因?yàn)閲娚溥^程中沖擊力過大破壞土層所產(chǎn)生的部分細(xì)小土粒隨一部分漿液沿著注漿管管壁冒出地面。通過對(duì)冒漿的觀察，可以及時(shí)了解土層狀況、噴射的大致效果和噴射參數(shù)的合理性等。冒漿量小于注漿量20者為正?，F(xiàn)象，超過20或完全不冒漿時(shí)，應(yīng)查明原因并采取相應(yīng)措施。減小冒漿的措施有：一是提高噴射壓力;二是適當(dāng)減小噴嘴直徑等。

4.2 固結(jié)體不完整

高壓噴射注漿完畢后，或在噴射注漿過程中因故中斷，均可能產(chǎn)生加固地基與建筑物基礎(chǔ)不密貼或脫空、樁體不連續(xù)現(xiàn)象。防止因噴射注漿中斷導(dǎo)致的斷樁，可在每次卸管及重新下注漿管時(shí)，保證停頓部位的搭接長度不小于100mm，以保證固結(jié)體的整體性。

4.3 噴射流壓力偏低

高壓泵壓力偏低會(huì)造成噴射流破壞力較低而達(dá)不到處理效果，可能的原因有高壓泵性能不足、高壓泵擺放距離過遠(yuǎn)、漿液管路泄漏等。實(shí)際施工中，鉆機(jī)與高壓泵的距離不宜大于50m;流量較大而壓力偏低時(shí)，應(yīng)檢查各部位的泄漏情況，必要時(shí)拔出注漿管，檢查密封性能。

4.4 檢查。

完成灌漿工作之后，還需要進(jìn)行檢查，要嚴(yán)格全面的檢查施工質(zhì)量，并且檢查周期維持在一個(gè)月。比如，對(duì)灌漿區(qū)的鉆孔進(jìn)行檢驗(yàn)，壓水試驗(yàn)就是必須要進(jìn)行的，通過觀察巖心膠，來判斷它的施工質(zhì)量是否出現(xiàn)了問題。同時(shí)，還需要分析各種參數(shù)。需要注意的是，施工質(zhì)量并不是只能夠通過壓水試驗(yàn)來確定，在評(píng)定工程灌漿質(zhì)量的時(shí)候，還需要考慮其他的因素; 在蓄水之前，需要仔細(xì)檢查工程的原始記錄，并且仔細(xì)分梳灌漿資料記載。對(duì)檢查孔進(jìn)行構(gòu)建，并且做好檢查工作，帷幕灌漿和固結(jié)灌漿，為了對(duì)膠結(jié)現(xiàn)狀進(jìn)行檢查，都需要去除巖心，要將壓水試驗(yàn)應(yīng)用到設(shè)立的檢查孔中。如果將帷幕灌漿的方法給應(yīng)用過來，還需要對(duì)鉆孔的數(shù)量進(jìn)行檢查，根據(jù)十分之一的灌漿孔來設(shè)置數(shù)量，按照 20 比 1 的標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置固結(jié)灌漿的比例。

對(duì)于檢查孔的直徑，帷幕灌漿和固結(jié)灌漿方式的檢查孔分別控制在 110 毫米以內(nèi)和 140 毫米以內(nèi)。在對(duì)鉆孔進(jìn)行壓水試驗(yàn)時(shí)，需要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)的試驗(yàn)技術(shù)規(guī)范，在實(shí)驗(yàn)之前，還需要進(jìn)行沖洗作業(yè)，采用的設(shè)計(jì)水壓需要超過水壓1. 5 倍，這樣獲得的流量方可以保證更加穩(wěn)定。完成了所有工程之后，質(zhì)量工程師要進(jìn)行最后一次的復(fù)查和審核，嚴(yán)格依據(jù)原來的設(shè)計(jì)圖紙和現(xiàn)場施工記錄來進(jìn)行，避免在施工過程中有遺漏的樁位，然后對(duì)檢測單位的資質(zhì)等級(jí)和技術(shù)配備進(jìn)行審查，要幫助建設(shè)單位，對(duì)檢測單位進(jìn)行確定。

5 結(jié)語

水利水電工程施工由于其施工環(huán)境較為惡劣，大多數(shù)需要在水下進(jìn)行施工，所以為了更好地提高工程基礎(chǔ)的防滲性能，則在水利水電工程中通常采用高壓噴射灌漿施工來進(jìn)行施工，由于該種施工技術(shù)不僅施工成本較低，而且有利于基礎(chǔ)的加固，具有較高的可靠性，所以在當(dāng)前水利水電工程施工中得以廣泛的應(yīng)用，有效地確保了水利水電工程施工的順利完成。

參考文獻(xiàn) ：

[1]于福臣.高壓噴射灌萊技術(shù)在水利工程施工中的使用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（24）：16.

[2]郭科普.高壓噴射灌萊技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2013（3）：31.

作者信息;吳清清，女，身份證號(hào)：5224241989****0043