高压旋喷和摆喷在临沂市三河口隧道工程中的应用

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1、高压喷射截渗在临沂市三河口隧道工程中的应用山东临沂水利工程总公司摘要：临沂三河口隧道工程为山东省第一条穿越内河隧道，穿越祊河，是典型的水下隧道，施工期间采用两期围堰的形式导流，在围堰以高压喷射灌浆技术形成截渗墙减少基坑内的渗漏水，从而降低排水量，保证工程的正常施工。关键词：旋喷；摆喷；截渗墙1引言临沂市三河口隧道为水下隧道，区域内的地层主要为第四系河流相冲洪积粘性土、砂土等覆盖层[1]，整条隧道采用明挖法施工，主要采用围堰挡水，为了保证施工围堰能满足满足防水、防渗的功能要求，通过高压喷射旋喷和摆喷形成截渗墙，达到围堰内施工要求。2高压旋喷与摆喷的优缺

2、点及三河口隧道工程的截渗方案选择2.1高压旋喷的优缺点优点：成墙厚度较厚，承受围堰外水的侧压力的能力高，对围堰的稳定性起较大的加强作用；抗渗透能力强。缺点：水泥的用量大，成本高；拆除时难度高，拆除量大；施工工艺复杂，设备占用场地，操作不方便。2.2高压摆喷的优缺点优点：水泥的用量少，是采用高压旋喷灌浆成墙水泥用量的1/5，成本低；成墙厚度小，最后达0.3m，拆除量小；施工工艺简单，操作方便，设备占用场地小，施工工艺也较成熟。缺点：成墙厚度小，对围堰的稳定性加强作用小；抗渗透能力小[2]。2.3三河口隧道工程的截渗方案选择因高压旋喷的防渗效果稍优于高压

3、摆喷，防渗墙的厚度也比高压摆喷大，对防渗和强度要求较高的防渗墙应首先考虑采用高压旋喷工艺[3]。因此主河道内采用旋喷。由于旋喷与摆喷相结合既能满足防渗和强度要求，工程造价较略低于单独旋喷，所以主河道以外采用旋喷与摆喷结合。3施工工艺3.1孔位布设3.1.1旋喷与摆喷结合施工布孔：6在隧道开挖边线两侧，布设一排高喷孔，采用旋喷与摆喷相结合形成截渗墙，孔间距为1.2m，入岩0.5m。高喷采用两管法施工。高喷灌浆分两序进行。先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。Ⅰ序孔为旋喷、Ⅱ序孔为摆喷，施工程序为钻孔、下置喷射管、喷射提升、成桩成板，形成一道连续截渗墙。示意如图：

4、图1.1旋喷与摆喷结合的2.4m旋喷摆喷摆喷夹角300与轴线夹角1503.1.2旋喷施工布孔：在隧道边墙（桩号1+190、0+540）两侧，布设一排旋喷孔与素砼板墙相结合形成截渗墙，孔间距为0.8m，最小搭接长度0.15m，入岩0.5m。高喷采用两管法施工。高喷灌浆分两序进行。先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。施工程序为钻孔、下置喷射管、喷射提升、成桩成板，形成一道连续墙。示意如图：0.8mⅠ序孔Ⅱ序孔Ⅰ序孔Ⅱ序孔素砼板墙4施工方法4.1浆液（1）高喷灌浆所采用的水泥品种和标号，根据工程目的和需要确定。采用普通硅酸盐水泥，其标号32.5级。（2）高喷灌浆所

5、用水泥符合有关质量标准，施工过程中抽样检查。不使用受潮结块的水泥。（3）高喷灌浆用水采用沂河河水。（4）高喷灌浆浆液使用水泥浆。64.2机具和设备4.2.1高喷灌浆机具造孔采用XY-2型地质钻机，高压喷射灌浆采用GP-5高喷台车，辅以高压灌浆泵、空压机、水泥浆搅拌机等。A、高喷灌浆所用的喷射管、喷头和送液器(亦称高压水龙头)，密封可靠、装卸简便。喷射管体连接顺直。喷头定向准确。B、高压喷嘴的出口直径与设计压力和流量值相适应。采用耐磨材料按图所示结构制造。4.2.2高喷灌浆设备A、搅拌机的性能和搅拌能力与所用浆液类型和需浆量相适应，且能保证浆液拌制均匀

6、。B、储浆桶能满足连续供给高喷灌浆浆液的需要。C、灌浆泵和高压水泵的性能与所灌介质的类型、浓度和供浆量、供水量相适应，其额定压力不小于设计规定压力的1.2倍。D、在各类泵或输送管路上安装压力表以检测压力。使用压力在压力表最大标值1/3～3/4之间。压力表定期进行检定，不合格的严禁使用。E、空气压缩机的供风量和额定压力不小于设计规定值；供风管路上设有测量风量的仪表。F、高喷台车的旋转、提升速度和摆动角度能满足设计要求，并与孔深相适应，采用无级调速高喷台车和高塔架台车。5主要施工技术参数高喷施工参数项目双管法孔深入岩0.5m旋摆喷结合孔间距1.2m旋喷孔

7、间距0.8m钻孔斜度≤0.5%气压力≥0.7Mpa流量0.6-1.2m3/min浆水灰比1.3:1压力≥35Mpa流量70-100L/min6密度1.39-1.42g/cm3提升速度8～10cm/min旋喷转速6.4-13r/min摆喷摆速6.4-13次/min摆角30°入岩返浆时间2minⅠ序孔完成，做相邻Ⅱ序孔的时间间隔≥24h6具体操作流程钻机就位钻孔下喷射管制浆试喷旋喷（定向摆动）喷射、提升成桩（板墙）冲洗充填制浆浆（1）定孔在平面上按设计孔位进行放线定位，按Ⅰ序孔、Ⅱ序孔进行编号。先施工Ⅰ序孔。（2）造孔将钻机移至放好的孔位上，使钻头中心对

8、准孔位中心，调平钻机。泥浆护壁钻孔。钻进过程中必须随时注意观察钻机的工作情况，以便发现问题及时纠正，直至钻至