先进的高压旋喷注浆技术在

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1、先进的高压旋喷注浆技术在小浪底基础工程中的应用>刘开运于征王成（国家电力公司西北勘测设计研究院，西安710065）关键词：高压旋喷注浆；防渗墙；覆盖层；偏斜距；浆压；流量；凝结体摘要：文章叙述了高压喷射注浆技术的发展及其原理，及我国应用该技术的现状。文中介绍了小浪底水利工程大坝基础防渗、老虎嘴封堵、固壁、堵漏和提高基础承载力的成功实践，分析了单排桩成墙技术，先进的施工机械的工效，及大流量、大压力、稳定性浆液注浆等方法，取得较好效果。中图分类号：TV544：92文献标识码：B1概述高压喷射注浆技术，是在20世纪70

2、年代发展起来的一项新技术。70年代屮期，我国首先在铁路和冶金系统引进试验。80年代初期在水利水电工程屮开始应用，一般用在小型水利T程的防渗处理，病库和堤坝堵漏，大、屮型T程的I韦I堰等临建工程的防渗，但在大、中型T程的主体工程中应用并不多见。高压喷射注浆法，是利用钻机把带有喷嘴的注浆管，钻至十.层预定位置后，以高压设备将浆液、水、气混合成为〉20MPa以上的高压流，自喷嘴喷射出來，冲击破坏土体，一部分细颗粒土粒被浆液置换，带岀地面，其余的土粒与浆液通过搅拌混合、压缩和渗透等作用，经过一定时间便凝固成具有一-定强度

3、的渗透系数小的固结体。高压喷射注浆法，根据工艺的不同，乂分为旋喷、摆喷和定喷等法，分别形成圆柱体和板墙式的固结体。高压旋喷注浆技术分为单管法、二重管法、三重管法和多重管法。单管法为单一的浆液喷射流；二重管法为在高压的浆液流与其外部环绕的压缩空气喷射流组成的复合式高压喷射流；三重管法和多重管法均为在高压的水喷射流与其外部环绕的压缩空气喷射流组成的复合式高压喷射流对土体进行破坏，由第三垂管输入浆液进行混合的方法。高压喷射注浆技术，在我国的铁道、交通、冶金和水利水电工程已得到广泛的应用，并有一批具有相当技术水平的施工队

4、伍，但由于施工机械的落后，大多采用摆喷和定喷为主，桩墙的平均深度一般在20m左右，个别工程最大深度也有40〜60m的，最大压力在40MPa以内，流量小于100L/min,采用的方法大多是在由三重管法变界的三管法（即将水、气、浆三根管子绑在一起，放在一根钻杆内）注浆，在砂砾石地层中施工较为困难，钻孔的垂直度难以控制。小浪底工程的高压旋喷注浆由意大利“SGF”公司施工，采用了国际先进的施工设备和大压力、大流量的二重管法注浆技术，创建了单排桩建造地下连续墙的施工技术，并使高压旋喷注浆技术在小浪底主坝基础处理工程中得到了

5、广泛的应用。2小浪底工程采用的高压旋喷注浆技术2.1地层条件小浪底河床覆盖层主要为冲积砂砾石组成，有小量的洪积层和块石夹在其中，覆盖层深厚，最深处达80余m,颗粒级配不良，小颗粒和大粒径卵石较多，缺少屮间颗粒，局部地段大粒径漂石也有分布。地质资料表明：个别地区在勘探时漏水、漏浆等现彖严重，地层渗透性约为36〜200m/d,渗透系数大于10-3cm/So2.2采用二重管注浆法小浪底工程采用的是二重管注浆法。其主要特点是浆气同轴，在高压的浆液喷射流与其外部环绕的压缩空气喷射流组成的复合式高压喷射流，可减缓高压喷射流的

6、动压衰减，使有效喷射距增加；其次是直接利用高压浆流破坏土体，能使浆液扩散范围加大，从而增加固结体的直径。2.3主要的施工设备履带口行式,（1）钻机：采用CaSagrandeC8型钻机。该机为冲击回转钻,可自动拆装钻杆、安装偏心钻头，能套管跟进作业，配有自动化测量仪接口，可对钻进过程屮钻机的参数和孔内各参数进行自动记录和显示，对地层适用性强。钻杆长固定为3m。（2）高压喷射注浆机：STRTO2SC型，该机为履带自行式，配有高46m可拆卸支架，对钻孔深在45m以内的可一次完成喷射注浆，不用加接喷射钻杆；配有LUTZC

7、L88自动记录仪，可实时显示和打印孔深、浆压、气压、流量、转速和提升速度等参数。（3）钻机测斜仪SISGEOC6004型和C800U型，该仪器能在钻杆和套管内进行多点测斜，测岀不同深度，各点的相对方位角和偏斜距。（4）高压注浆泵7T-450型，最大输岀浆压可达lOOMPa,当输岀浆压在50MPa时,最大输出流量达458L/mino（5）制浆站，配有二台搅拌能力为12m3/h和24m3/h的搅拌机分别对膨润土浆液和水泥浆液进行搅拌和混合。2.4高压旋喷注浆的主要参数（1）注浆压力:45MPa；（2）注浆流量：225

8、L/min；（3）采用直径为：3mni的双喷嘴；（4）提升速度：根据不同要求和孔深选择在10cm/min〜27cm/minZ间。2・5浆液-•般采用添加专用优质膨润土（澳大利亚产）的稳定性浆液，根据对工稈的不同耍求,增减其膨润土用塑，2h析水率均控制在7%以内。老虎嘴封堵工程由于是在主坝防渗墙上，要求凝结体强度高，在此工程屮采川纯水泥浆液注浆。3高压旋喷注浆技术在小浪底大