浅议高压旋喷桩作为止水帷幕应用

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1、浅议高压旋喷桩作为止水帷幕应用　　摘要：为了阻止或减少基坑侧壁及基坑底地下水流入基坑而采取的连续止水体被称作止水帷幕，止水帷幕是一个概念，是工程主体外围止水系列的总称。常见的止水帷幕有高压旋喷桩、深层搅拌桩止水帷幕，旋喷桩止水帷幕，本文就高压旋喷桩在止水帷幕施工中的应用进行阐述分析。关键词：高压旋喷桩；止水帷幕；施工工艺中图分类号：TQ052.4文献标识码：A引言高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。高压旋喷法是利用注浆机械将水泥浆以高压射流形式注入到地基土内，将地基土置换或部分

2、混合凝固后形成固化桩体，固化桩体之间相互咬合，形成一道止水帷幕。形成的桩体强度可达几兆帕至十几兆帕，渗透系数较低，除了是一种良好的地基加固方法外，还是一种良好的止水方法，且具有施工简便的特点，在防渗工程中有广泛的应用。一、双管高压旋喷施工方法简介7把带有喷嘴的注浆管，利用钻机钻入土层的预定位置，然后以高压流的形式把浆液从喷嘴里射出，用这种冲击的方式破坏土体，土层被高压流切割搅碎，呈颗粒分散，一部分与浆液搅拌混合，另一部分则被水和浆液带出钻孔，浆液随着搅拌混合，喷浆管以360度不断回转提升，随着浆液的凝固，组成具有一定的抗渗能

3、力和强度的作用。1、止水原理高压注浆法利用土体与水泥浆能发生一系列的物理化学反应，而形成一种连续搭接的水泥加固体的低渗透性的桩体，能够对水体渗透有效的阻止，其一般情况下渗透系数需小于1.0x10-6cm/s。止水帷幕的止水效果取决于桩体之间的搭接效果和桩体本身的渗透性，桩体的土体类型与渗透性、水泥掺量等有关，通过对高压旋喷桩取芯测试其渗透系数，得出粉质黏土和淤泥形成的桩体渗透系数为(3.2～7.O)x1O-7cm。通常，在水泥掺量相同下，如果土体渗透系数越小，形成的帷幕渗透系数也越小。对于粗颗粒土，如碎石，高压水泥浆能够渗透

4、到土体孔隙内部，填充孔隙，与粗粒土颗粒一起形成桩体，达到止水作用；对于细粒土，高压水泥浆能够切入土体内部，或挤压到土体内部，形成几乎完全由水泥浆形成的桩体。止水帷幕厚度是影响因素之一，墙厚需大于30cm。此外，为了增加帷幕的整体止水效果，桩与桩之间要相互搭接，搭接长度一般为10～30cm。7在深度上，止水帷幕的顶部要高于设计期限内可能出现的最高地下水位，帷幕底部位于不透水层一定深度处，如不透水基岩、坚硬黏土层。值得注意的是，当地下水流流速过大或己涌上的土程，帷幕可能在未固化时，水流流动力破坏桩体，影响止水效果。由于形成的止水

5、帷幕效果良好，在众多需要止水的土程中，如垃圾填埋场防止渗滤液水平渗漏、坝体底部防渗、土体污染防止扩散、防止海水倒灌的止水中均可采用。二、施工工艺及要点通常，三管法的处理深度最大，双管法的次之，单管法的最小。根据管的数量，高压旋喷法分为三管法、双管法和单管法，单管法只喷射水泥浆，三管法则同时压缩高压水泥和空气、喷射水泥浆，双管法压缩空气和喷射水泥浆。根据土质条件和工程需要，选择合适的工法。高压注浆法的施工工序为：泥浆制备、钻机就位、钻孔、插管、喷射、冲洗及移动机具。①泥浆制备：泥浆配比、材料及质量均应符合相关规范及设计要求，有

6、需要时，可通过试验确定，如取芯采用变水头渗透系数、无侧限抗压强度试验，用来确定抗渗指标及固化体止水帷幕的强度等达到设计要求。水泥浆搅拌时间不少于九十秒，且自制备至用完的时间不少于4h。②钻机就位：沿防渗墙轴线修筑不小于5m的施工平台，以便于桩机设备移动。桩机就位后，必须作水平校正，使钻机垂直对准孔位，施工时一喷射管的允许倾斜度不得大于1.5%。7③钻孔：钻孔施工顺序依据灌浆要求和方便施工的原则进行安排，施工中根据具体地质条件采用工程钻机引孔，钻孔位置与设计钻孔位置的偏差不得大于50mm，钻孔有效深度应嵌入不透水层内不小于50

7、0mm深。钻孔施工时按照设计要求测量孔斜，防止孔底偏斜率超过设计要求，钻孔时详细记录孔位、孔深及其他一些特殊情况。钻进暂停或终孔待喷时，孔口应加盖保护。施工时，分别建立泥浆系统与高喷水泥浆系统，防止串浆、混浆。④插管：钻孔经验收合格后，进行插管。下插管前，进行地面试喷并调准喷射方向。在插管过程中，采取措施防止泥砂堵塞喷嘴，同时一还需保护孔壁不被破坏。⑤喷射作业：当喷管插入预定深度后，先按规定参数送浆、气进行静喷，待浆液返出孔口、情况进行地下试喷，一切正常后即自下而上进行喷射作业，按规定速度提升钻头，并连续喷射水泥浆液，当钻头

8、提升至设计桩顶标高，随即停止送浆。，施工过程中，必须时刻检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、提升速度等参数是否符合要求，并随时做好记录，，如遇故障应及时排除。⑥冲洗及移动机具：每根桩施工完毕，把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存泥浆，通常把浆液换成水，在地面喷射，以便把泥浆泵、