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摘要： 通过高喷灌浆试验，我们可以掌握高压摆喷和高压旋喷的施工工艺，了解到高喷灌浆是一种设备较为简单、施工操作方便、施工速度快、工期短、造价低的防渗处理方法。
关键词：高喷灌浆 ，试验，施工参数
Abstract: through the high sprinkler irrigation plasma test, we can have a high pressure spraying and high pressure rotary spray construction craft, understand to high plasma spray irrigation is a relatively simple equipment, and construction, easy operation, construction speed is quick, short time, low cost of seepage prevention methods.
Keywords: high sprinkler irrigation slurry, test, the construction parameters
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
高压喷射灌浆是一种采用高压水或高压浆液形成高速喷射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成板桩或板墙体的凝结体，用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。
由于高喷灌浆喷射流的能量很大，当它连续和集中地作用在土体上，压应力和冲蚀等多种因素在很小的区域内产生效应，对从粒径很小的细粒土到含有颗粒直径较大的卵石、碎石土，均有巨大的冲击和搅动作用，使注入的浆液与土搅混拌和凝固成新的凝结体。但对于含有较多漂石、块石的地层，以及坚硬密实的其他土层，因高压喷射流可能受到阻挡或削弱，冲击破碎力和影响范围急剧下降，处理效果可能达不到设计要求，因此应当预先进行现场试验。
一、工程地质概况
东湖水库位于广东省阳东县那龙镇东南部那龙河上游，距325国道4.5km，是座以灌溉、防洪为主，兼发电、供水、养殖及旅游为等综合利用的大（Ⅱ）型水库。水库集雨面积51.148km2，总库容1.27亿m3。
主坝坝体为人工填土，填土最大厚度28.30m.慢剪C，Φ小值平均值分别为10.9KPa，28.3度，室内垂直渗透系数大值平均值为8.79×10-4cm/s，现场注水试验推得渗透系数K=3.65×10-4～9.39×10-3cm/s.坝基分别为冲积层，残积土层，八村群中亚群粉砂岩。
冲积层位于主河床，主要为细砂，砾质粗砂，卵砾石。细砂层底高程7.20m，层厚4.00m，室内垂直渗透系数为9.80×10-2cm/s，砾质粗砂底高程1.18～6.19m，层厚1.77～6.00m，室内垂直渗透系为3.88×10-1cm/s，卵砾石底高程0.66～2.34m，层厚8.53～9.00m。
残积土层位于坝头，层底高程12.18～23.05m层厚2.90～7.00m. 慢剪C，Φ平均分别为120KPa，30.9º。
八村群中亚群粉砂岩为泥质长石石英粉砂岩.全风化层厚1.50～8.60m，层底高程为-1.84～29.00m，现场注水试验推得渗透系数K=1.12×10-4～8.38×10-3cm/s。强风化层节理发育，岩心块状，该层连续分布。
二、试验目的
经地质复勘，主坝坝体防渗采用高喷三管法，高压旋喷和高压摆喷相结合的防渗处理方法。
旋喷：使喷射管做旋转、提升运动，在地层中形成圆柱形桩体的高喷灌浆施工方法。
摆喷： 使喷射管做一定角度的摆动和提升运动，在地层中形成扇形断面的桩柱体的高喷灌浆施工方法。
因地质条件的差异性、变化性，须通过现场试验，得出旋喷、摆喷之合理又较符合实际并满足技术规范及设计的施工工艺参数，包括孔距、水泥比重、喷射流量、水压力、气压力、浆压力和提升速度等。
三、试验位置选择
试验位置选择与坝基地质条件近似的有代表性的地段，具体位置选择在主坝设计坝轴线上游侧、主坝的左坝端（桩号0+060附近）及坝河床段（桩号0+100附近），沿坝轴线布设。
如下图1、图2示。
四、试验孔数量选择及试验参数设定
高压旋喷试验孔4个，设在河床段，桩号0+100附近；摆喷试验孔3个，设在桩号0+057附近。试验孔均分2序进行喷灌。
（1）高压旋喷试验孔4个
孔距分别为：1.0m、0.8m；双排：排距1.0m；
高压水工作压力取35～38 Mpa，流量Q取80L/min；
水泥浆（采用普通硅酸盐32.5R水泥）浆液压力：0.5～1.0 Mpa；比重1.5～1.65g/cm³，水灰比不大于1:1，流量Q=60～80 L/min；
气压取0.5～0.7Mpa，排風量0.8～1.0m³／min；
开始试验时，先将预定的孔位和孔距进行测量定位；在喷灌时上述参数不变，改变提升速度如下：
① o#孔，提升速度6 cm/min；
② p#孔，提升速度8 cm/min；
③ q#孔，提升速度10 cm/min；
④ r#孔，提升速度12 cm/min；
（2）摆喷试验孔4个
孔距分别为1.3m、1.5m和1.7m；
摆角为30°；
高压水工作压力取35～38 Mpa，流量Q取80L/min；
水泥浆（采用普通硅酸盐32.5R水泥）浆液压力：0.5～1.0 Mpa；比重1.5～1.65 g/cm³，水灰比不大于1:1，流量Q=60～80 L/min；
气压取0.5～0.7Mpa，排风量0.8～1.0m3／min；
开始试验时，先将预定的孔位和孔距进行测量定位；在喷灌时上述参数不变，改变提升速度如下：
① i#孔，提升速度8 cm/min；
② ii#孔，提升速度10 cm/min；
③ iii#孔，提升速度12 cm/min；
④ iv#孔，提升速度14 cm/min；
考虑到即要达到试验目的，又要方便检查灌浆效果，摆喷的4个试验孔孔深与同桩号的高喷孔的设计深度约相同，终孔孔顶至坝顶；旋喷的4个试验孔孔深至风化岩1m，喷浆段为孔底至坝顶下0.5m。
五、施工工艺及方法
① 钻机就位
钻机就位的要求是使钻机带钻头钻具或注浆管对准孔位并且其方向符合要求。
② 钻孔
在施工轴线上拟定的孔位和孔距用木桩定出每一孔位。移钻机至孔位，孔位偏差不大于2cm，孔斜率不大于1%。钻机底盘整平、立轴垂直后开始钻孔，泥浆或套管护壁。钻至设计深度后移至下一孔位。并做好钻进过程记录。
③ 喷机就位
钻孔完毕后移开钻机，使喷机对准孔位并且其方向符合要求。
④ 下喷射管
移高喷台车至钻孔孔位，开启供水、气、浆系统，检查各项施工参数是否达到要求，管路是否畅通，然后下喷射管至钻孔深度。
⑤供水、气、浆：再次开启供水、气、浆系统。
⑥ 喷射作业
采用Ⅰ、Ⅱ序孔分序施工。当下喷射管至钻孔深度，供水、气、浆系统准备好后可以按试验要求开始喷射浆液，并同时做好喷射工艺记录。在喷射作业同时要排走冒浆，并清除排浆系统的沉淀物。
⑦ 喷管摆动提升
待孔口冒浆正常且各项参数达到试验要求后，开始分别按试验要求的提升速度旋转（或按一定摆动角度摆动），并同时提升喷管。
⑧ 静压浆液（回浆）
该孔喷完后移机，然后向该孔回灌纯水泥浆，直至孔口浆面不再下沉为止。
六、试验成果
效果检查采取开挖检查（挖深3m）和钻孔抽芯检查。
经水利部珠江水利委员会基本建设检测中心通过对试验段开挖的钻取芯样检查，高压旋喷桩体连续完整，桩径约为1.0m，水泥土旋喷体胶结及搭接状况良好；高压摆喷墙体连续性良好，搭接状况良好，墙厚约为40～60cm。高压旋喷桩体的渗透系数为1.08×10-5cm/s～3.65×10-5cm/s、高压摆喷墙体的渗透系数为2.13×10-5cm/s～2.15×10-5cm/s，均符合设计要求。
七、试验结论
高喷技术和工艺参数合理、可靠且符合实际，即高压水工作压力取35Mpa、流量Q取80L/min；水泥浆浆液压力取0.7 Mpa、流量Q=60 L/min、密度约为1.58g/cm³，气压取0.5Mpa，排风量0.8m³／min；提升速度8 cm/min；
高压旋喷孔距和排距设计取1.0m、摆喷孔距取1.5m是适宜的。
施工能达到技术规范和设计要求。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：高喷灌浆 ，试验，施工参数
Abstract: through the high sprinkler irrigation plasma test, we can have a high pressure spraying and high pressure rotary spray construction craft, understand to high plasma spray irrigation is a relatively simple equipment, and construction, easy operation, construction speed is quick, short time, low cost of seepage prevention methods.
Keywords: high sprinkler irrigation slurry, test, the construction parameters
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
高压喷射灌浆是一种采用高压水或高压浆液形成高速喷射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成板桩或板墙体的凝结体，用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。
由于高喷灌浆喷射流的能量很大，当它连续和集中地作用在土体上，压应力和冲蚀等多种因素在很小的区域内产生效应，对从粒径很小的细粒土到含有颗粒直径较大的卵石、碎石土，均有巨大的冲击和搅动作用，使注入的浆液与土搅混拌和凝固成新的凝结体。但对于含有较多漂石、块石的地层，以及坚硬密实的其他土层，因高压喷射流可能受到阻挡或削弱，冲击破碎力和影响范围急剧下降，处理效果可能达不到设计要求，因此应当预先进行现场试验。
一、工程地质概况
东湖水库位于广东省阳东县那龙镇东南部那龙河上游，距325国道4.5km，是座以灌溉、防洪为主，兼发电、供水、养殖及旅游为等综合利用的大（Ⅱ）型水库。水库集雨面积51.148km2，总库容1.27亿m3。
主坝坝体为人工填土，填土最大厚度28.30m.慢剪C，Φ小值平均值分别为10.9KPa，28.3度，室内垂直渗透系数大值平均值为8.79×10-4cm/s，现场注水试验推得渗透系数K=3.65×10-4～9.39×10-3cm/s.坝基分别为冲积层，残积土层，八村群中亚群粉砂岩。
冲积层位于主河床，主要为细砂，砾质粗砂，卵砾石。细砂层底高程7.20m，层厚4.00m，室内垂直渗透系数为9.80×10-2cm/s，砾质粗砂底高程1.18～6.19m，层厚1.77～6.00m，室内垂直渗透系为3.88×10-1cm/s，卵砾石底高程0.66～2.34m，层厚8.53～9.00m。
残积土层位于坝头，层底高程12.18～23.05m层厚2.90～7.00m. 慢剪C，Φ平均分别为120KPa，30.9º。
八村群中亚群粉砂岩为泥质长石石英粉砂岩.全风化层厚1.50～8.60m，层底高程为-1.84～29.00m，现场注水试验推得渗透系数K=1.12×10-4～8.38×10-3cm/s。强风化层节理发育，岩心块状，该层连续分布。
二、试验目的
经地质复勘，主坝坝体防渗采用高喷三管法，高压旋喷和高压摆喷相结合的防渗处理方法。
旋喷：使喷射管做旋转、提升运动，在地层中形成圆柱形桩体的高喷灌浆施工方法。
摆喷： 使喷射管做一定角度的摆动和提升运动，在地层中形成扇形断面的桩柱体的高喷灌浆施工方法。
因地质条件的差异性、变化性，须通过现场试验，得出旋喷、摆喷之合理又较符合实际并满足技术规范及设计的施工工艺参数，包括孔距、水泥比重、喷射流量、水压力、气压力、浆压力和提升速度等。
三、试验位置选择
试验位置选择与坝基地质条件近似的有代表性的地段，具体位置选择在主坝设计坝轴线上游侧、主坝的左坝端（桩号0+060附近）及坝河床段（桩号0+100附近），沿坝轴线布设。
如下图1、图2示。
四、试验孔数量选择及试验参数设定
高压旋喷试验孔4个，设在河床段，桩号0+100附近；摆喷试验孔3个，设在桩号0+057附近。试验孔均分2序进行喷灌。
（1）高压旋喷试验孔4个
孔距分别为：1.0m、0.8m；双排：排距1.0m；
高压水工作压力取35～38 Mpa，流量Q取80L/min；
水泥浆（采用普通硅酸盐32.5R水泥）浆液压力：0.5～1.0 Mpa；比重1.5～1.65g/cm³，水灰比不大于1:1，流量Q=60～80 L/min；
气压取0.5～0.7Mpa，排風量0.8～1.0m³／min；
开始试验时，先将预定的孔位和孔距进行测量定位；在喷灌时上述参数不变，改变提升速度如下：
① o#孔，提升速度6 cm/min；
② p#孔，提升速度8 cm/min；
③ q#孔，提升速度10 cm/min；
④ r#孔，提升速度12 cm/min；
（2）摆喷试验孔4个
孔距分别为1.3m、1.5m和1.7m；
摆角为30°；
高压水工作压力取35～38 Mpa，流量Q取80L/min；
水泥浆（采用普通硅酸盐32.5R水泥）浆液压力：0.5～1.0 Mpa；比重1.5～1.65 g/cm³，水灰比不大于1:1，流量Q=60～80 L/min；
气压取0.5～0.7Mpa，排风量0.8～1.0m3／min；
开始试验时，先将预定的孔位和孔距进行测量定位；在喷灌时上述参数不变，改变提升速度如下：
① i#孔，提升速度8 cm/min；
② ii#孔，提升速度10 cm/min；
③ iii#孔，提升速度12 cm/min；
④ iv#孔，提升速度14 cm/min；
考虑到即要达到试验目的，又要方便检查灌浆效果，摆喷的4个试验孔孔深与同桩号的高喷孔的设计深度约相同，终孔孔顶至坝顶；旋喷的4个试验孔孔深至风化岩1m，喷浆段为孔底至坝顶下0.5m。
五、施工工艺及方法
① 钻机就位
钻机就位的要求是使钻机带钻头钻具或注浆管对准孔位并且其方向符合要求。
② 钻孔
在施工轴线上拟定的孔位和孔距用木桩定出每一孔位。移钻机至孔位，孔位偏差不大于2cm，孔斜率不大于1%。钻机底盘整平、立轴垂直后开始钻孔，泥浆或套管护壁。钻至设计深度后移至下一孔位。并做好钻进过程记录。
③ 喷机就位
钻孔完毕后移开钻机，使喷机对准孔位并且其方向符合要求。
④ 下喷射管
移高喷台车至钻孔孔位，开启供水、气、浆系统，检查各项施工参数是否达到要求，管路是否畅通，然后下喷射管至钻孔深度。
⑤供水、气、浆：再次开启供水、气、浆系统。
⑥ 喷射作业
采用Ⅰ、Ⅱ序孔分序施工。当下喷射管至钻孔深度，供水、气、浆系统准备好后可以按试验要求开始喷射浆液，并同时做好喷射工艺记录。在喷射作业同时要排走冒浆，并清除排浆系统的沉淀物。
⑦ 喷管摆动提升
待孔口冒浆正常且各项参数达到试验要求后，开始分别按试验要求的提升速度旋转（或按一定摆动角度摆动），并同时提升喷管。
⑧ 静压浆液（回浆）
该孔喷完后移机，然后向该孔回灌纯水泥浆，直至孔口浆面不再下沉为止。
六、试验成果
效果检查采取开挖检查（挖深3m）和钻孔抽芯检查。
经水利部珠江水利委员会基本建设检测中心通过对试验段开挖的钻取芯样检查，高压旋喷桩体连续完整，桩径约为1.0m，水泥土旋喷体胶结及搭接状况良好；高压摆喷墙体连续性良好，搭接状况良好，墙厚约为40～60cm。高压旋喷桩体的渗透系数为1.08×10-5cm/s～3.65×10-5cm/s、高压摆喷墙体的渗透系数为2.13×10-5cm/s～2.15×10-5cm/s，均符合设计要求。
七、试验结论
高喷技术和工艺参数合理、可靠且符合实际，即高压水工作压力取35Mpa、流量Q取80L/min；水泥浆浆液压力取0.7 Mpa、流量Q=60 L/min、密度约为1.58g/cm³，气压取0.5Mpa，排风量0.8m³／min；提升速度8 cm/min；
高压旋喷孔距和排距设计取1.0m、摆喷孔距取1.5m是适宜的。
施工能达到技术规范和设计要求。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。