水利工程中高压喷射灌浆施工管理探究

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1、水利工程中高压喷射灌浆施工管理探究　　摘要：在我国，高压喷射灌浆技术是一种年轻的工法，运用在水利工程中，可缩短施工工期，也可降低工程造价，并且具有施工简便、工程量小等优点。加强水利工程中的高压喷射灌浆施工管理的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对水利工程中的高压喷射灌浆施工管理进行了研究，具有重要的参考意义。关键词：高压喷射灌浆；施工方法；质量控制中图分类号：O213.1文献标识码：A文章编号：一、高压喷射灌浆技术的优势1工艺先进。由于地基自身的拱作用以及浆液对地层产生的挤压作用,不会导致地基应力的释放,凝结体由里向外强度渐低,

2、直至与地基保持一致,这对适应地基变形极为有利。可与上覆建筑物、下伏基岩以及侧向构筑物的接触面实现可靠的连接。可用于有缺陷的地下构筑物,如硷桩、墙或基础局部缺陷进行修补加固。2良好的可灌性与可控性,适用范围广,除堆石体、基岩外,对于大部分的各类土层或地层而言,只要工作参数选择合理,工艺措施得当,7均可适用。适用于构筑堤围、土坝、地基防渗帷幕、松散地层的防渗堵漏、截潜流工程、施工围堰防渗和大面积基坑开挖的围封止水、止流砂,等等。3所用设备较简,全属国产通用设备,备件来源保证。施工操作简便、震动小、噪音较低。二、高压喷射灌浆作用机理高压喷射灌浆是借

3、助于高压射流冲切掺搅地层，浆液只是在高压射流作用范围内扩散充填，有着较好的可灌性和可控性。它形成凝结体是多种因素综合作用的结果，其中工作条件、地层因素起主导作用，其作用机理主要有以下几个方面。(1)冲切掺搅作用。强大的射流作用于土体，将直接产生冲切土层的作用，造成土体结构破坏。在射流产生的卷吸扩散作用下，使浆液与被冲切下来的土体掺搅混合。(2)升扬转换作用。射流冲切过程中沿孔壁产生的升扬作用，能从孔底将冲切下来的土体细颗粒沿孔壁向上升扬流出孔口。(3)充填挤压作用。射流束末端虽不能冲切土体，但对周围土体产生侧向挤压力。同时，喷射过程中及喷射结

4、束后，静压灌浆作用仍在进行。在灌入浆体的静压作用下，对周围土体及灌入浆液将不断产生挤压作用，促使凝结体与两侧的土体结合更为紧密。(4)7渗透凝结作用。喷射灌浆过程除在冲切范围内形成凝结体外，还可以向冲切范围以外产生浆液渗透作用，形成渗透凝结层。其层厚与被灌地层中的级配及渗透性有关，在渗透性较强的砾卵石地层可达10～15cm厚;在渗透性较弱的地层，如细砂层或粘土层，厚度则很薄，甚至不产生渗透凝结层。(5)位移袱裹作用。在射流冲切掺搅过程中，若遇有大颗粒如卵漂石等，则随着自下而上冲切掺搅，在强大的冲击振动力作用下，大颗粒将产生位移，被浆液袱裹;浆

5、液也可沿着大颗粒周围直接产生袱裹充填凝结作用，此即该法应用于卵漂石地层及堆石体的原因。三、高压喷射灌浆的施工方法日前，高压喷射灌浆的基本方法有：单管法双管法二管法及多管法等几种，它们各有特点，应根据工程要求和地层条件选用。2.1单管法采用高压灌浆泵以大于的高压将浆液从喷嘴喷出，冲击切割周围地层，并产生搅和充填作用，硬化后形成凝结体。该方法施工简易，但有效范围小。2.2双管法7有两个管有两个管道，分别将浆液和压缩空气直接射人地层，浆压达45-50MP，气压1-1.5MPa。由于射浆具有足够的射流强度和比能，易于将地层加压密实。这种方法工效高效果

6、好，尤其适合处理地下水丰富含大粒径块石及孔隙率大的地层。2.3三管法用水管、气管和浆管组成喷射杆，水气的喷嘴在上，浆液的喷嘴在下随着喷射杆的旋转和提升，先由高压水和气的射流冲击扰动地层，再以低压注入浓浆进行掺混搅拌。2.4多管法其喷管包含输送水、气、浆管、泥浆排出管和探头导向管。采用超高压水射流（40MPa）切削地层，所形成的泥浆由管道排出，用探头测出地层中形成的空间，最后由浆液、砂浆、砾石等置换充填。多管法可在地层中形成直径较大的柱状凝结体。3.施工质量控制3.1施工前质量控制在施工之前，必须进行质量控制。按施工图纸对浆液性能的要求以及相关

7、规定，进行浆液配合比试验。高压喷射浆液采用普通硅酸盐水泥拌制，水泥强度等级不低于325MPa。采用二重管法喷射注浆的水灰比为1：1-1.5：1，采用三重管法喷射注浆的水灰比为1：1。配合比试验测试内容包括浆液拌制时间、浆液密度、浆液流动性、浆液的沉淀速度和沉淀稳定性、浆液的凝结时间（初凝和终凝）以及浆液固结体密度、强度、弹性模量和透水性等。3.2施工中质量控制73.2.1钻孔施工。根据施工图纸规定的孔位进行放样定位，依据高喷灌浆要求和方便施工的原则安排钻孔施工顺序。钻机就位后，要求平稳，用经纬仪和水准仪仪测量钻杆垂直度和底座的水平度，以保证立

8、轴或转盘与孔位中心对正，需要经常检查钻杆的垂直度。所有灌浆孔均全孔测斜，钻孔采用泥浆护壁钻进，在钻进过程中，如果发生泥浆严重漏失、孔口不返浆情况，需采取加大泥浆深度