论文部分内容阅读
摘要 一般而言高压喷射灌浆适用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、砾石、卵（碎）石等松散透水地基或填筑体内的防渗处理，而对于地质条件复杂的覆盖层通过高压旋喷来改善其结构条件，增强其抗渗性能，提高其强度，并在其上修建挡水建筑物，則是一个值得研究的方向。
关键词 高压旋喷 覆盖层
一、工程概况
1、工程概述
尾水渠垂直于公路及河道进行布置，分尾水暗渠渐变段及直线段；尾水暗渠渐变段长度为23m，布置在公路的右侧；尾水暗渠直线段长度为15m，横穿317国道；尾水渠终点W3控制点距公路9.5m。
2、水文、地质条件
据杂谷脑水文站1958—2000年径流系列统计，多年平均流量为64.4m3/s，多年平均径流量为20.3亿m3，多年平均年径流深为844.8mm，多年平均年径流模数为26.8L（s.km2）。
径流的年内分配不均匀，丰水期（5—10月）多年平均流量为102m3/s，占年径流量的79.7%，其中6、7两月占全年的35%。枯水期（11月—翌年5月）多年平均流量为26.3m3，占年径流量的20.3%，2月份流量最枯，仅占年径流量的2.27%。
此段地质条件为覆盖层段，由⑥层崩坡积块碎石土、⑤层漂卵砾石层、④层含砾粉质壤土及③层含漂（块）卵（碎）砾石组成，结构松散，施工成型条件较差，其施工期间支护难度较大。
二、现场情况及施工布置
厂房围堰高喷段位于杂谷脑河右岸Ⅰ级阶地上，厂房及尾水渠基础为漂卵石地基，覆盖层为U形河流冲积漂卵石（河谷陡岸冲刷崩坍冲刷坡积层），钻探厂房及尾水渠护坦，挡土墙基础覆盖层较深，达20～35m，地表高程EL1555～1556m。
厂房围堰防渗形式采用砼心墙下接高压摆喷防渗帷幕联合防渗。平行河床段，岩基面较深部位，高喷防渗墙施工高程为EL1551～EL1544m，高喷防渗墙厚度不小于0.8m，上游折线深入漂卵石覆盖层以下8m，其余部分深入漂卵石覆盖层以下7m。上部接3m高的砼防渗墙。高喷帷幕防渗墙与砼防渗墙连接处嵌入0.3～0.5m。
三、 施工程序及施工方法
1、施工工艺流程
高压摆喷施工工艺流程见下图。
高压喷射灌浆施工工艺流程图
2、施工方法
围堰高喷施工平台完成后，即开始高喷帷幕施工。高压摆喷注浆孔分为二序施工（单号孔为I序孔，双号孔为Ⅱ序孔）。I、Ⅱ序孔施工间隔时间应大于24h。可采用摆喷对接或折接型式，摆喷对接时，摆角不宜小于60°，摆喷折接时，摆角不宜小于30°。
2.1钻孔
高喷为单排孔，孔距1.0m。风钻钻孔孔径为φ130。I、Ⅱ序孔均采用风钻造孔，孔内有掉块现象时，终孔后应及时用浓泥浆或超薄壁PVC管护孔。
2.2钻孔护壁
采用泥浆冲洗液或SM植物胶冲洗液护壁。终孔后，用浓度较高的泥浆或薄壁PVC管保护钻孔，防止塌孔。泥浆采用粘土或粘土粉搅拌制成，用粘土制浆时需采用专用搅拌机械。用粘土粉拌制浆时，需采用高速搅拌机。
2.3钻孔取芯
按间距8m选定部分I序孔作为先导孔。先导孔要求取芯描述并装箱保存。
3、水泥浆的拌制
3.1灌浆材料：采用普通硅酸盐水泥，标号为32.5，水灰比1～ 0.5，浆液比重为1.5 ～ 1.75。
3.2浆液拌制：要求采用高速搅拌机制浆，制浆能力应满足喷浆要求， 拌制好的浆液应在4h内用完，否则应弃掉。浆液应严格过滤，严防发生堵塞事故。浆液灌浆采用泵送。
4、高压摆喷灌浆
4.1采用的技术参数
采用的技术参数见下表
高压摆喷技术参数
指标 单位 三管法
水 压力 Mpa 35～38
流量 L/min 75
喷嘴孔径/个数 mm/个 2、3/（2）
气 压力 Mpa 0.6～0.8
流量 m3/min 1.0～1.5
与水喷嘴间隙/个数 mm/个 1～1.5 / （2）
浆液 压力 Mpa 0.3～0.5
流量 L/min 70～80
喷嘴孔径/个数 mm/个 2/2 ～ 3.2/1
1、提升速度 cm/min 6～10
2、摆动速度 r/min 6～10
3、成墙宽度 m 0.8～1.0
4、水泥浆比重 1.5～1.75
4.2下注浆管
注浆管下入前，应先送水、气试喷，把各种压力加到喷射要求的压力和流量，以检查管道是否畅通等。当注浆管下到预定孔深后，确定喷射方向和摆动角度，才可喷射施工。
4.3摆喷注浆
1）注浆前应弄清孔序，确定摆动方向。要防止发生错误，造成断墙。当注浆管下至预定深度，开始送入符合要求的水、气、浆。当浆液冒出孔口时，可自下而上边喷射，边摆动，边提升，直到终喷深度。
2）施工中，先送压力小的，后送压力大的。即先送水泥浆，再送压缩空气，最后送高压水。停喷时则相反。
3）根据不同地层和钻孔情况选择提升速度。另外，应结合返浆量确定提升速度，如果水、气、浆未出现异常，返浆量过大，可适当提高提升速度；返浆量过小，则降低提升速度；若不返浆，应立即停止提升，采取措施。
4）施工中，应经常检查各种技术参数，特别是测定浆压、浆量、进浆和回浆比重。输送浆液必须用三缸泵，保证浆压和浆量的稳定性、注浆的均匀性和连续性。
5）喷射采用P.O.32.5水泥浆液，保证进浆比重为1.5～1.75，即水灰比在0.6～1.0之间选择。高喷过程中，值班人员必须作好浆液初凝时间、浆液流量、风量、压力、旋转速度、提升速度等参数的测量和记录工作，不得提前预记录、回忆记录和改写。如有不符合要求者，应采取纠正措施。
6）供浆、供水、供气必须连续。一旦中断，应将喷射管下到停供点以下0.5m，待恢复供应时再进行高喷作业。
4.4 浆液的回收处理
孔口冒出的浆液经过回收坑经筛网过滤后流入沉淀池，再经过旋流器净化处理后进入搅拌桶。回浆比重控制在1.2～1.3以上。回浆比重过小，则地层中可能有漏浆或地层水位过高等现象，应停止提升或降低提升速度，至回浆比重和回浆比重和回浆量恢复正常后，再继续施工。
4.5压浆及回灌
摆喷结束后，应向孔内进行静压充填灌浆。回灌时间不少于30min，直到浆液不再下沉为止。以避免出现孔口空洞现象。
5 特殊情况处理
5.1 漏浆的处理
当地层漏浆过大，出现不返浆时，应立即停止喷浆。采取净喷，不提升喷管，待孔口恢复返浆后，再继续进行高喷，或降低提升速度，上下重复喷灌的处理措施。
对于漏浆严重地段，也可采取向孔内回填砂土或其它颗粒材料进行堵漏。
5.2 中断喷浆的处理
当因停电、停水、机械故障等原因，被迫中断。应尽快恢复喷浆，并必须复喷0.5m长度。
四、完成情况及评价
在尾水旋喷完成后，经过一个汛期观察，靠河道侧未出现渗漏，但靠山侧仍有较大渗水，经分析，应是从上游河道转弯处绕渗造成，说明高压旋喷防渗墙施工效果良好，减轻了尾水建筑物施工度汛的压力，创造了较为良好的尾水施工条件。
第一作者简介：代辉，工程师，从事水电站建设10年，现任二滩国际南欧江二级水电站工程监理部副总监。
第二作者简介：王壮，工程师，从事水利水电工程建设11年，现任老挝南欧江流域发电有限公司二级电站项目部副总工程师。
关键词 高压旋喷 覆盖层
一、工程概况
1、工程概述
尾水渠垂直于公路及河道进行布置，分尾水暗渠渐变段及直线段；尾水暗渠渐变段长度为23m，布置在公路的右侧；尾水暗渠直线段长度为15m，横穿317国道；尾水渠终点W3控制点距公路9.5m。
2、水文、地质条件
据杂谷脑水文站1958—2000年径流系列统计，多年平均流量为64.4m3/s，多年平均径流量为20.3亿m3，多年平均年径流深为844.8mm，多年平均年径流模数为26.8L（s.km2）。
径流的年内分配不均匀，丰水期（5—10月）多年平均流量为102m3/s，占年径流量的79.7%，其中6、7两月占全年的35%。枯水期（11月—翌年5月）多年平均流量为26.3m3，占年径流量的20.3%，2月份流量最枯，仅占年径流量的2.27%。
此段地质条件为覆盖层段，由⑥层崩坡积块碎石土、⑤层漂卵砾石层、④层含砾粉质壤土及③层含漂（块）卵（碎）砾石组成，结构松散，施工成型条件较差，其施工期间支护难度较大。
二、现场情况及施工布置
厂房围堰高喷段位于杂谷脑河右岸Ⅰ级阶地上，厂房及尾水渠基础为漂卵石地基，覆盖层为U形河流冲积漂卵石（河谷陡岸冲刷崩坍冲刷坡积层），钻探厂房及尾水渠护坦，挡土墙基础覆盖层较深，达20～35m，地表高程EL1555～1556m。
厂房围堰防渗形式采用砼心墙下接高压摆喷防渗帷幕联合防渗。平行河床段，岩基面较深部位，高喷防渗墙施工高程为EL1551～EL1544m，高喷防渗墙厚度不小于0.8m，上游折线深入漂卵石覆盖层以下8m，其余部分深入漂卵石覆盖层以下7m。上部接3m高的砼防渗墙。高喷帷幕防渗墙与砼防渗墙连接处嵌入0.3～0.5m。
三、 施工程序及施工方法
1、施工工艺流程
高压摆喷施工工艺流程见下图。
高压喷射灌浆施工工艺流程图
2、施工方法
围堰高喷施工平台完成后，即开始高喷帷幕施工。高压摆喷注浆孔分为二序施工（单号孔为I序孔，双号孔为Ⅱ序孔）。I、Ⅱ序孔施工间隔时间应大于24h。可采用摆喷对接或折接型式，摆喷对接时，摆角不宜小于60°，摆喷折接时，摆角不宜小于30°。
2.1钻孔
高喷为单排孔，孔距1.0m。风钻钻孔孔径为φ130。I、Ⅱ序孔均采用风钻造孔，孔内有掉块现象时，终孔后应及时用浓泥浆或超薄壁PVC管护孔。
2.2钻孔护壁
采用泥浆冲洗液或SM植物胶冲洗液护壁。终孔后，用浓度较高的泥浆或薄壁PVC管保护钻孔，防止塌孔。泥浆采用粘土或粘土粉搅拌制成，用粘土制浆时需采用专用搅拌机械。用粘土粉拌制浆时，需采用高速搅拌机。
2.3钻孔取芯
按间距8m选定部分I序孔作为先导孔。先导孔要求取芯描述并装箱保存。
3、水泥浆的拌制
3.1灌浆材料：采用普通硅酸盐水泥，标号为32.5，水灰比1～ 0.5，浆液比重为1.5 ～ 1.75。
3.2浆液拌制：要求采用高速搅拌机制浆，制浆能力应满足喷浆要求， 拌制好的浆液应在4h内用完，否则应弃掉。浆液应严格过滤，严防发生堵塞事故。浆液灌浆采用泵送。
4、高压摆喷灌浆
4.1采用的技术参数
采用的技术参数见下表
高压摆喷技术参数
指标 单位 三管法
水 压力 Mpa 35～38
流量 L/min 75
喷嘴孔径/个数 mm/个 2、3/（2）
气 压力 Mpa 0.6～0.8
流量 m3/min 1.0～1.5
与水喷嘴间隙/个数 mm/个 1～1.5 / （2）
浆液 压力 Mpa 0.3～0.5
流量 L/min 70～80
喷嘴孔径/个数 mm/个 2/2 ～ 3.2/1
1、提升速度 cm/min 6～10
2、摆动速度 r/min 6～10
3、成墙宽度 m 0.8～1.0
4、水泥浆比重 1.5～1.75
4.2下注浆管
注浆管下入前，应先送水、气试喷，把各种压力加到喷射要求的压力和流量，以检查管道是否畅通等。当注浆管下到预定孔深后，确定喷射方向和摆动角度，才可喷射施工。
4.3摆喷注浆
1）注浆前应弄清孔序，确定摆动方向。要防止发生错误，造成断墙。当注浆管下至预定深度，开始送入符合要求的水、气、浆。当浆液冒出孔口时，可自下而上边喷射，边摆动，边提升，直到终喷深度。
2）施工中，先送压力小的，后送压力大的。即先送水泥浆，再送压缩空气，最后送高压水。停喷时则相反。
3）根据不同地层和钻孔情况选择提升速度。另外，应结合返浆量确定提升速度，如果水、气、浆未出现异常，返浆量过大，可适当提高提升速度；返浆量过小，则降低提升速度；若不返浆，应立即停止提升，采取措施。
4）施工中，应经常检查各种技术参数，特别是测定浆压、浆量、进浆和回浆比重。输送浆液必须用三缸泵，保证浆压和浆量的稳定性、注浆的均匀性和连续性。
5）喷射采用P.O.32.5水泥浆液，保证进浆比重为1.5～1.75，即水灰比在0.6～1.0之间选择。高喷过程中，值班人员必须作好浆液初凝时间、浆液流量、风量、压力、旋转速度、提升速度等参数的测量和记录工作，不得提前预记录、回忆记录和改写。如有不符合要求者，应采取纠正措施。
6）供浆、供水、供气必须连续。一旦中断，应将喷射管下到停供点以下0.5m，待恢复供应时再进行高喷作业。
4.4 浆液的回收处理
孔口冒出的浆液经过回收坑经筛网过滤后流入沉淀池，再经过旋流器净化处理后进入搅拌桶。回浆比重控制在1.2～1.3以上。回浆比重过小，则地层中可能有漏浆或地层水位过高等现象，应停止提升或降低提升速度，至回浆比重和回浆比重和回浆量恢复正常后，再继续施工。
4.5压浆及回灌
摆喷结束后，应向孔内进行静压充填灌浆。回灌时间不少于30min，直到浆液不再下沉为止。以避免出现孔口空洞现象。
5 特殊情况处理
5.1 漏浆的处理
当地层漏浆过大，出现不返浆时，应立即停止喷浆。采取净喷，不提升喷管，待孔口恢复返浆后，再继续进行高喷，或降低提升速度，上下重复喷灌的处理措施。
对于漏浆严重地段，也可采取向孔内回填砂土或其它颗粒材料进行堵漏。
5.2 中断喷浆的处理
当因停电、停水、机械故障等原因，被迫中断。应尽快恢复喷浆，并必须复喷0.5m长度。
四、完成情况及评价
在尾水旋喷完成后，经过一个汛期观察，靠河道侧未出现渗漏，但靠山侧仍有较大渗水，经分析，应是从上游河道转弯处绕渗造成，说明高压旋喷防渗墙施工效果良好，减轻了尾水建筑物施工度汛的压力，创造了较为良好的尾水施工条件。
第一作者简介：代辉，工程师，从事水电站建设10年，现任二滩国际南欧江二级水电站工程监理部副总监。
第二作者简介：王壮，工程师，从事水利水电工程建设11年，现任老挝南欧江流域发电有限公司二级电站项目部副总工程师。