高压摆喷防渗墙在堤防加固防渗工程中的应用

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

摘要: 高压摆喷防渗墙是一种采用高压水或高压浆液形成高速喷射流束,切割、破坏地层土体,并以水泥基质浆液充填掺混其中,形成桩柱或板墙状的凝结体,用以提高地基防渗或承载能力的施工技术，广泛应用于低水头土石坝坝基等防渗工程。本文结合某堤防达标加固防渗工程施工为例，从防渗设计、高压摆喷防渗墙施工工艺及高压摆喷防渗墙质量检验等方面阐述了高压喷射灌浆技术在堤防加固防渗工程中的应用。

关键词: 高压摆喷防渗墙；堤防加固防渗；防渗设计；施工工艺；质量检验

Abstract: high pressure jet-grouted cutoff wall is a kind of the high pressure water or high pressure grout injection flow bunch form high speed, cutting, damage soil strata, and with cement slurry filling matrix of mixing, forming a pile column or purpose of condensate of body, to improve the bearing capacity of foundation seepage control or construction technology, widely used in low head dam foundation seepage control projects such as earth dam. This paper based on a standard reinforcement engineering construction levee seepage control as an example, the seepage control design, high pressure jet-grouted cutoff wall construction technology and high pressure jet-grouted cutoff wall paper expounds the quality inspection of high pressure jet grouting technology in the levee reinforcement of the application of the seepage control project.

Keywords: high pressure jet-grouted cutoff wall; Levee reinforcement seepage control; Seepage control design; The construction technology; Quality inspection

1 工程概况

某堤防工程是一宗以防洪、排涝为主的水利工程，现状存在防洪标准偏低，堤身单薄，部分堤基座弯受冲，深槽迫岸，“两水夹一堤”等众多工程隐患，随着围内国民经济的不断发展，加固和完善堤防工程防洪标准是十分必要的，省、市主管部门均同意该堤防按三十年一遇设计洪水标准进行全面加固。加固工程的主要建设内容有：（1）险工险段加固工程长4.52km；（2） 堤身断面加固达标工程长13.68 km；（3）“两水夹一基”堤段的填塘固基长度11.6 km；（4）穿堤涵闸拆除重建等。

2 防渗设计

其中一险段长1.2km，该段堤身迎水坡曾经出现几次滑坡塌方，堤内侧出现管涌及渗水，根据地质报告和现场勘查,在桩号12+700～12+900段渗漏非常严重,需进行工程处理。设计考虑了二种加固处理方案:(1)塑性混凝土防渗墙；(2) 高压摆喷防渗墙方案。

塑性混凝土防渗墙方案要求施工作业面大,需摆放较大的挖槽施工机械,施工难度较大,工程造价相对较高；高压摆喷防渗墙方案要求施工平台宽度适中,合理选用高素质的施工队伍,能够保证本工程的防渗要求,且该方案施工简单方便,工程造价相对较低。经综合分析比较,该工程采用高压摆喷防渗墙较为合理。

设计防渗范围位于桩号12+700～12+900段,采用高压摆喷防渗墙防渗,防渗墙高程8.0m,防渗墙底线位于高程-25m左右,最大深度33.5m,孔距1.4m,有效成墙厚度应≥0.2m。根据水电水利工程高压喷射灌浆技术规范6(DL/T5200-2004),结合堤段地质情况,确定设计墙体指标为:抗压强度R28>3MPa,弹性模量

根据高压喷射灌浆技术规范及设计要求,重要的地层复杂或深度较大的高喷墙工程,应选择有代表性的地层进行高喷灌浆现场试验。试验宜采用单孔和不同孔距、排距的孔群进行,以确定高喷灌浆的方法及其适用性,求得最佳施工技术参数,从而保证工程质量。由于本工程部位地质条件单一,主要为粘土及沙砾石层,且需灌浆处理区段连续,故依据规范和设计的各项技术参数及相关工程经验,在将试验段合理利用的原则下,在桩号12+700～12+900段迎水坡高程8.0m处构筑施工平台，沿设计摆喷中心线按2.0m、1.4m、1.0m三种孔距布孔,每种孔距布置5个孔,孔深均为26m,共布置钻孔15个,试验段总长19.5m。

3 高压摆喷防渗墙施工工艺

3.1 施工机械准备

考虑到高喷工作的紧迫性,设备配置上力求性能好,效率高的成套设备。主要施工设备配置见表1。

表1 高压摆喷施工机械设备表

3.2 施工工艺流程

施工准备确定孔位、钻孔高喷机就位调整摆喷垂直度供气、供浆、供水,地面试喷低压供水、供浆、供气,下喷管至设计深度摆动提升喷射至设计高程摆喷结束提出喷管移开高喷台车补浆进入下一流程(见图1)。

图1 施工工艺流程图

1）布孔形式

采用三重管法钻孔,分两序施工,孔距1.4m。钻孔采用CM485钻机配合寿力750高风压空压机,高压摆喷成墙。其布孔形式见图3。高喷灌浆分两序施工,先施工一序孔,后施工二序孔

2）孔位放样

高压喷射灌浆孔孔距为1.4m,单排孔布置。

3）钻机就位

设置在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.0%。钻机就位后进行水平、垂直校正,钻杆应与桩位吻合,偏差控制在50mm内。钻机采用CM485,配合寿力750高风压空压机。

4）钻孔

造孔采用CM485钻机,钻孔方式采用5146套管跟管钻进,钻孔直径为150mm,钻孔深入基岩或相对不透水层1.0m。钻孔时钻机要平稳,开孔孔位要准确,满足孔位偏差要求时方可开钻。钻孔垂直度偏差[1%,确保高喷管能顺利导入孔底。

5）高喷机就位

高压喷射灌浆采用GP-50高喷台车和GZB-40BW高压泵进行灌浆,喷管直径为589；台车塔架全部升起高18m,在塔架范围内禁止其它作业,并安排专人进行检查。

6）地面试喷,下入孔内

喷浆台车立架高度18m,提升速度调整的范围是:6cm/min～8cm/min,喷嘴通过旋摆器定向,喷管采用三条喷射管,喷嘴直径1.7mm～2.0mm,可使浆、气、水同时喷射。