浅谈高压旋喷注浆技术在某水利工程实践中的应用

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1、浅谈高压旋喷注浆技术在某水利工程实践中的应用浅谈高压旋喷注浆技术在某水利工程实践中的应用　　中山市地处珠江三角洲冲积平原，有很厚的海陆交互相沉积的软土层.其具有含水量高、孔隙比大、压缩系数大、承载力低等特性。因此，在软土地基上建造水工建筑物及施工就比较复杂，若在设计或施工中稍有疏忽，就会给施工单位造成不必要的麻烦和经济损失。　　此工程位于中山市歧江河东河口，下连横门水道，是中山市最大、最重要的水利工程，属大(二)型工程。该枢纽工程包括水闸、船闸、泵站三项工程。其中水闸总净宽为150m，分10孔。因设计要求在施工期间不能断流，

2、而且河道要保证有100㎡以上的过水断面，故采用钢板桩围堰将水闸分三期施工。　　场地地层自上而下分为：　　①第一层，素填土：地层厚～，浅黄色、松散、呈软塑～可塑状；　　②第二层，冲积层：地层厚～，主要由淤泥及淤泥质土组成，灰黑色、含水量大、呈软塑及流塑状；　　③第三层，残积层：地层厚～，由辉长脉岩及花岗片麻岩残积土组成，浅黄色、粘性差、呈硬塑状；　　④第四层，强风化带：地层厚～；　　⑤第五层，弱风化带：地层厚～。　　在此工程中，当水闸二期围堰内基坑抽水至高程(水头差约3m)时，在水闸4号墩南侧出现有少量江水从已建好的水闸底板底

3、部向基坑内渗漏，并有进一步扩大的趋势。项目部于是立即召集相关人员开会，经讨论、分析后，与会人员一致认为，发生基坑渗漏的原因有一下几点：①地质条件差，在水压力的作用下造成软弱土层变形；②由于过水断面缩小，过闸流速增大，对水闸底板的上、下游产生淘刷，造成底板下部土层局部被掏空，因此加速了软弱土层的变形破坏；③在二期钢板桩防渗墙施工过程中，受一期围堰内纵支撑影响，有三根钢板桩未紧密相扣，形成渗漏通道；④由于设计二期防渗钢板桩未与水闸底板有机的结合，造成防渗钢板桩在软弱土层产生不均匀沉降，与水闸底板形成渗漏通道。与会人员同时决定，在

4、4号墩下部的渗漏通道未封堵前，暂停基坑内抽水，同时立即向基坑内注水，减小水头差，防止渗漏进一步扩大。最终达成一致的解决方案，采用高压旋喷注浆技术防渗。　　①施工所需的机械简单方便；　　②施工速度快，无振动、无噪音，对环境影响小；　　③用旋喷桩形成的连续墙体，可起到防渗止水和改善土体的水力渗透性，同时提高软弱土层的强度。　　高压旋喷注浆方法是20世纪60年代末70年代初发展起来的一项土体加固新技术。该工法是将带有特殊喷嘴的注浆管置入预定的处理深度，以20MPa或更高压力的高压喷射流(或辅以压力的环绕气流和2～5MPa压力的固化

5、浆液)强力冲击破坏土体，使部分土体被置换，同时部分土与固化剂搅拌混合，经过一定时间的凝结固化后，在土体中形成有一定强度的固结体。　　本次施工采用单管法注浆，主要机械设备见表1。　　施工工艺流程　　旋喷桩施工工艺流程如图1所示。　　施工技术要求　　l)旋喷桩的深度：旋喷桩的长度应超过防渗钢板桩底部3m　　2)钻孔：桩位偏差不大于10cm，垂直度不大于1%　　3)孔距：　　4)高压旋喷注浆，参数见表2　　5)注浆材料及制浆　　①材料　　水泥类型为普通硅酸盐水泥。同一灌浆段必须使用同一种水泥。水泥的细度要求通过80μm方孔筛余量不

6、宜大于5%。灌浆用水泥必须符合质量标准，保持新鲜；受潮结块的水泥不得使用。水泥到库后，妥善保管。现场水泥应经常抽查，不符合要求的水泥不得在灌浆中使用。在水泥的运输、库存、现场堆放、拆包、搅浆、输浆等各个环节均应仔细处理，保证水泥和水泥浆不因种种原因变粗、变质、污染。同时，水泥等固相材料采用重量称量法，并按设计要求和相应的技术规范，经监理人指示或批准在水泥中掺入砂、黏性土、粉煤灰和水玻璃等掺合料和掺入速凝剂、稳定剂以及监理人指示或批准的其它外加剂等。各种外加剂的质量符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62–94规定，其最

7、优掺入量应通过室内试验和现场灌浆试验确定，试验成果应报送监理人。　　②制浆　　制浆材料必须称量，称量误差应小于5%，并严禁将杂物混入搅拌桶。采用集中式制浆，水灰比为∶1。使用普通搅拌机时，应不小于3min；使用高速搅拌机时，宜不小于30s。为保证质量，搅拌中定时测定浆液比重。浆液存放时间：当环境气温10℃以下时，不超过5h；当环境气温10℃以上时，不超过3h；若浆液存放时间超过有效时间时，按废浆处理。　　③施工顺序　　由于旋喷桩初期强度低，为防止施工时邻近桩体的破坏，在施工顺序上要采取跳打施工的方法，后期施工的旋喷桩要添加速

8、凝剂。　　高压旋喷桩施工在此工程中历时11天，经二期围堰基坑内抽水证明，在水闸4号墩底板处已不再存在涌水的现象。基槽开挖后，可以清楚地看到旋喷桩形成的连续墙体，同时与桩周围土体胶结良好，为水闸二期基坑施工提供了安全保障。　　高压旋喷灌浆技术具有可靠性，适用性，同时施工控制严格而简便、施工速