浅析高压喷射灌浆在围堰防渗处理中的应用

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1、浅析高压喷射灌浆在围堰防渗处理中的应用曹明伟杨建（中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司，四川成都，611130）摘要：高压喷射灌浆技术被广泛应用于水利水电工程围堰防渗处理等。此项施工技术在嘉陵江亭子口水电站右岸前期工程纵向土石围堰作为防渗处理施工取得了成功应用。本文是作者根据施工实践，就高喷灌浆应用于围堰防渗处理的分析与思考。关键词：高压喷射灌浆围堰防渗处理适用条件1引言随着高压喷射灌浆防渗工艺的逐渐改进与成熟，其应用也越来越广泛。比较混凝土防渗墙防渗工艺，结合工程实例（三峡工程二期围堰、龙滩工程上游围堰施工均采用了高喷灌浆防渗技术）的防渗效果，高

2、喷灌浆虽然有进度快、成本低的优势，但其安全风险也较高。因此，为考虑工程的综合效益与施工进度需要，应结合工程所在地实际情况慎重应用高喷灌浆施工技术。嘉陵江亭子口水电站右岸前期工程纵向土石围堰应用了此施工技术，该围堰轴线长度约为950m，属于目前国内最长围堰之一，也是采用高喷防渗的最长围堰之一。2地层情况及设计要求嘉陵江亭子口水电站右岸前期工程河床部位为覆盖层，进口段地表为崩坡积成因的粘土、粘土夹块石，厚度一般8～12m，最大19.2m（ZK224）；明渠中段为一缓坡，地面高程415～380m，岸坡平均地形坡度21°，沿线基岩裸露；明渠出口段为漫滩，地面高程38

3、5～370m，地表为冲积砂砾石夹砂及粉土，厚度约8～10m。沿高喷轴线具体分层情况为第①层0～4.0m左右为人工填筑层，3.0m以上主要为块石、粘土；3.0m～4.0m为挖填堰埂，全为大骨料卵石，粒径大部分在20cm以上，卵砾石级配不均匀，大量漏浆；第②层为砂卵砾石层，其中在7.0m～16.0m范围主要以卵砾石为主，含砂量很少；第③层为全风化或强风化基岩，以砂岩为主。孔位布置方案：沿围堰轴线单排布置灌浆孔，孔深小于10m的部位孔距1.1m，孔深大于10m的部位孔距1.0m，孔深为入强风化岩层0.5m。高喷灌浆工程，造孔设计孔径为φ140mm，采用全液压多功能

4、工程钻机配合气动冲击器偏心跟管钻进成孔，两管法自下而上旋喷成墙。高喷灌浆分单排三序施工。旋喷灌浆孔质量检查在该部位灌浆结束14d后进行，作开挖及钻孔注水试验第6页共6页检查。旋喷灌浆后的防渗效果应达到以下技术指标：开挖检查墙体搭接，满足厚度要求；注水试验渗透系数k≤1×10-5cm/s。3高压旋喷灌浆施工情况及成果分析在施工前，根据该地层实际情况，并结合实践经验，拟定了两管法高压旋喷灌浆施工参数见下表1。表1施工参数表项目技术参数相应要求高压浆压力：30～35Mpa浆嘴个数：2个浆嘴直径：1.80～2.00mm排量：60～80L/Min进浆比重：1.37～1

5、.5g/cm3参考回浆情况可适当调整压缩空气压力：0.5～0.7Mpa风嘴个数：2个气嘴与浆嘴间隙1.5～2mm排量：1.5～2m3/Min提升速度6～10cm/Min根据地层和返浆情况做适当调整旋转速度8～15r/Min旋转速度为提升速度的1.2～1.4倍通过对资料整理，并结合高喷防渗墙施工的实际情况，对嘉陵江亭子口水电站右岸前期工程导流明渠围堰高喷防渗墙施工成果分析如下：（1）完成工程量高喷钻孔777个，钻孔进尺9426.7m，高喷灌浆9575.76m²，耗用纯碱（碳酸钠）6.12t,膨润土163.55t，水泥5459.4t，总耗灰量为5629.07t，

6、平均耗灰量为597.14kg/m。（2）施工过程分析1）钻孔过程分析：由于高喷灌浆施工的地层属于人工填筑及河床原始覆盖层，在钻进过程中部分孔段发现孤石，且15～17单元砂卵石层较深。钻孔深入河床原始覆盖层后，返水较大，进尺比较慢，钻孔深入全风化基岩，返水也比较大。但随着高喷灌浆作业的次序增进，观察Ⅱ序、Ⅲ序孔的孔内返渣情况，发现水泥结石较多，钻孔进尺缓慢，返水也明显减小，说明各序孔的灌浆效果非常明显，防渗性能随着灌浆次序的增加而满足设计防渗要求。这些现象符合高喷灌浆分序的施工规律。2）高喷灌浆过程分析在高喷灌浆过程中，15～第6页共6页17单元的孔最深，主要

7、是该三个单元的砂卵砾石层较深，含砂较少，主要为砾石较多，在人工回填与原始河床交接处漏浆现象比较严重，耗浆量较大，喷灌Ⅰ序孔时未返浆，采取掺沙、静灌的方法，直到返浆正常后再继续进行喷灌，个别孔段还采取复喷的方式进行处理。主要原因是人工回填层与原始河床交接处漏浆，所以耗灰量较大。喷灌Ⅱ序孔时有少部分孔返浆，证明了Ⅰ序孔灌浆已达到了分序施工的效果。喷灌喷灌Ⅲ序孔时全部都返浆，且返浆情况较好。从喷灌情况反映出随着灌浆次序的增进，地层越来越密实，渗漏量越来越小，返浆量逐渐增大。这一现象符合高喷灌浆分序施工的规律。3）耗用浆材分析如表2：表2高喷灌浆耗材分序汇总统计序号

8、孔序加固有效长度（m）平均耗灰量（kg/m）总耗灰量