水利水电施工中的高压喷射灌浆技术解析

【摘 要】在我国目前的情况下看，在建筑业中高压喷射灌浆技术是应用较为广泛的一种施工技术，它可以增强地基的稳定性和防渗性，尤其是在水利水电工程中这种技术就是更广受施工单位所应用的，这种技术存在较高的优越性，本文就关于高压喷射灌浆施工技术在水利水电工程中的特点、流程及施工质量控制工艺要求等进行了探讨。

【关键词】水利水电工程；高压喷射灌浆技术；质量控制

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

在我国，水利水电施工技术的不断提高也加快了该工程的不断发展，并且有迅猛的发展势头，在水利水电工程中高压喷射灌浆技术占据着较高的主导地位。高压喷射灌浆技术在我国20世纪70年代引进的，之后在各行建筑业被广泛的推广，经过多年的专业人员不断的探索和努力，在各种的水工建筑物中，建成了很多高压灌浆防渗墙，为水工建筑业做出了贡献。

一、高压喷射灌浆技术的特点和工作原理

1. 高压喷射灌浆技术概述

高压喷射注浆法是注浆技术中的一种，由于近几年特点更为突出而被施工单位广泛应用，同时也是一种较为新型的地基加固法。它与其它地基处理的方法相比，具有适用范围广，施工简便，具有较好的耐久性等特点，不失为众多地基处理方法中的一种好的地基处理方法。

2. 高压喷射注浆法机理

在正式施工前，技术人员一定要对高压喷射注浆法有一定的了解，并有一定的施工经验，这种注浆法顾名思义主要利用的就是高压，在这个工程中用高压水或浆液流进行地层的切、搅，在这同时射入水泥浆，使其形成凝结体，从而改变原地层的结构，进而提高地层的承载力和防渗性，达到加固地基和防渗的目的。其工艺是利用钻机或其他造孔设备造孔，然后把带有喷头的注浆管下至土层的预定深度，由高压水泵或高压泥浆泵把浆液以10～25Mpa的高压射流在喷嘴中射出，以冲击和破坏预定深度地层的土体。该射流能量大，速度快，当呈脉动状态的射流动压强度大于土体强度的时候，土粒便从原土体中剥落下来，一部分细小的土粒随着浆液冒出地面，其余较粗的土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下，与随之射入的水泥浆等浆液渗搅混合后，按一定的浆土比 例和质量大小规律地重新排列，在土体中形成凝结体。喷射时，若一面提升一面旋转，则形成柱状体即旋喷桩，若一面提升一面按一定的方向角度摆动，则形成墙状体。

二、在水利水电中高压喷射灌浆施工技术

1.钻孔：

在高压喷射灌浆技术中，钻孔是为了将喷射注浆管插入到施工的地层中去，钻孔的方法一般也是不同地层、不同深度而用用不同。钻进深度可达30m以上，当遇到较坚硬的土层时宜采用地质钻机钻孔，一般在二重管和三重管旋喷法施工中，采用地质钻机钻孔。

2.插管：

在上一步的钻孔施工结束后，就要将注浆管插入，其实在实际施工时这两个步骤是合二为一的，现在为了解析清楚所以分开来讲。但使用地质钻机钻孔完成后，必须拔出岩芯管，插入喷射管。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，压力过高易将孔壁射塌。

3.喷浆：

在喷浆时要注意以下几个方面，主要包括土质、地下水环境等等，不同环境下喷浆的压力、流速、流量等等都是有所不同的，要做到自下而上喷射注浆。根据工程需要进行原位第二次喷射(复喷)，复喷时喷射流冲击的对象为第一次喷射的浆土混合体，喷射流所遇阻力小于第一次喷射，有增加固结体直径的效果。

4.补浆：

喷射的浆液与土搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液的析水作用，一般均有不同程度的收缩，造成在固结体顶部凹陷，对地基的加固和防渗堵水极为不利。目前一般采用直接从喷射孔口注入浆液填满收缩空洞，或采用二次注浆的方法对固结体顶部进行第二次注浆。

三、在水利水电中高压喷射灌浆施工技术常见问题及对策

1.冒浆。

在喷浆时一定会出现冒浆的现象，只是有多有少的问题，这是不可避免的，这是因为喷射过程中冲击力过大破坏土层所产生的部分细小土粒随一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况、喷射的大致效果和喷射参数的合理性等。冒浆量小于注浆量20者为正常现象，超过20或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。减小冒浆的措施有：一是提高喷射压力；二是适当减小喷嘴直径等。

2.固结体不完整。

高压喷射注浆完毕后，或在喷射注浆过程中因故中断，均可能产生加固地基与建筑物基础不密贴或脱空、桩体不连续现象。防止因喷射注浆中断导致的断桩，可在每次卸管及重新下注浆管时，保证停顿部位的搭接长度不小于100mm，以保证固结体的整体性。

3.固结体不垂直。

固结体不垂直会导致其承载力降低，更为严重的是使防渗堵水失败。实际施工时，钻机就位应准确、稳固、垂直，引孔前，采用水平尺校正钻机垂直度，确保钻机就位偏差不大于50mm，垂直度偏差不大于1/100。

4.喷射流压力偏低。

高压泵压力偏低会造成喷射流破坏力较低而达不到处理效果，可能的原因有高压泵性能不足、高压泵摆放距离过远、浆液管路泄漏等。实际施工中，钻机与高压泵的距离不宜大于50m；流量较大而压力偏低时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管，检查密封性能。

四、实例施工效果与评价

某水库流域面积650km ，现状库容2720万m。，兴利库容1575万， 是以防洪灌溉为主的综合性利用的水利工程。水库建成蓄水后，相继出现大坝心墙裂缝和坝基漏浑水问题，主要有以下几个方面的原因：(1)受沉降和冲刷的影响，坝体一tl,墙局部位置由于质量偏差，部分地方出现裂缝现象；(2)坝基覆盖层厚达32m，透水性很强，管涌现象容易产生；(3)由于左坝头基岩破碎，绕渗现象比较严重。

考虑到上述原因，经专家研究决定，工程采用高压喷射灌浆加帷幕灌浆的设计方案。通过多年的观测，并对渗流量、水位的观测结果进行分析，该工程的施工效果非常显著。此外，从水库的水位变化情况可以看出，工程施工堵漏效果也良好。据相关资料记载，以往，在同等来水量的情况下，水库即使不放水，水库的水位每天也要下降约1．1cm，2005年，在水库向自来水公司供水0．25m3／s的情况下，水库的水位每天还能保持上升约1．1m，经相关部门计算，每天可节约3．5万立方米的水量，取得良好的经济效益。该水库垂直防渗高压喷射灌浆工程，无论从施工的深度，技术处理难度以及工序的复杂性在行业内均属罕见，该项工程的成功证明了设计方案的合理，也再次证明了先进的设备及严谨的技术指导是工程成功基础，得力的质量监督是工程成功的保障。

结束语

由此可以看出，高压喷射灌浆施工技术的施工在水利水电工程中，由于施工技术很特殊，在施工时难免会有很多因素的干扰，导致很难控制质量，因此，就要求施工技术人员在施工前要熟悉工艺流程，做好各项环节的控制，把好质量关，只有这样，才能建设出好的工程。

参考文献

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