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摘要：首先分析了高压喷射法的技术原理，并介绍了高压喷射法在实行工程中的应用，针对大沥口排涝站施工过程中采用的定喷及摆喷方案进行技术经济比较。
Abstract： This paper analyzes the technical principles of the method of the jet grouting， and describe the use in proper project of the very method. And a compare between fixed grouting and swing grouting in Dali drainage pumping station were made to tell which method are more technical and economical.
關键词：围封 定喷 摆喷 防渗
1高压喷射灌浆技术
高压喷射法的技术原理是利用工程钻机钻孔至设计的土层深度后，采用高压泥浆泵通过安装在钻杆底部的特殊喷嘴，向周边土体或砂层高压喷射固化浆液，同时钻杆且以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。
高压喷射法一般分为旋转喷射（简称旋喷），定向喷射（简称定喷）和摆动喷射（简称摆喷）。旋喷桩主要用于软弱土层加固地基，包括第四纪冲积层、残积层以及人工筑填土等，对砂土、粘性土、黄土及淤泥质土等地层，效果较好。定喷和摆喷通常用于地基防渗，改善地基土的水力条件等工程，该技术用于土坝坝基防渗，也可用于松散地层的防渗堵渗、截潜流和临时性围堰等工程；对含有大粒径的砂砾石地层，可实现浆液包裹作用。因此，不仅粘性土层、砂层中可用，在砂砾卵石层中也可用，可弥补劈裂灌浆、深层搅拌桩等垂直防渗技术不能处理砂砾石地层的缺陷。
2工程实例
2.1工程概况
大沥口排涝站址地质情况，经钻探揭示为人工填土层、粉质粘土层、细砂层、粗砂层和下伏基岩。泵房为堤后式，基础开挖较深，且挖穿粉质粘土层进入细砂层，施工基坑需防渗处理，考虑到排涝站建基面下砂层较厚，设计采用高压定喷围封方案。
2.2设计定喷方案
根据高压定喷围封防渗处理方案，施工单位在大沥口排涝站左侧进行高压定喷围井试验，围井试验在造孔过程中，对地质进行抽芯取样，取了3个样，发现底部粗砂层含有少量卵砾石。在围井内用抽水机做抽水试验时发现渗水量较大，经过反复多次抽水试验都无法有效降低地下水位，表明围封效果较差；为了查明定喷的有效长度和厚度，增加做了一个试验孔，定喷完成7天后，开挖出来成墙最厚约12cm，最薄约2cm，因此推测在含有卵砾石的粗砂层可能出现薄弱处或可能成墙不连续，导致漏水较严重，定喷围封不成功。
根据原地质勘查报告及试验过程所反映的问题和现场察看的地质钻探取出的岩芯情况表明，在下部粗砂层的确存在少量卵砾石，根据《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》中各种形式高喷墙的适用条件：定喷和小角度摆喷适用于粉土和砂土地层，大角度摆喷适用于各种地层（特别是卵砾石层）。高压定喷灌浆方案是出于节约成本的考虑，但由于底部砂层含少量卵砾石的存在（处于临界条件），根据试验情况，实际高压定喷灌浆方案达不到预期效果，需要修改设计方案。
2.3 设计摆喷方案
由于围封效果直接影响大沥口排涝站基坑开挖的成败，非常关键，结合现场地质情况综合考虑将原高压定喷围封改为高压摆喷围封方案。
高压定（摆）喷注浆孔孔距计算参考《地基处理与基坑支护工程》（中国地质大学出版社）高压定（摆）喷地面最大孔距计算公式：
式中：L0—喷射板墙有效长度，参考《高压喷射注浆施工操作技术规程》（HT/T20691-2006）并结合实际施工经验，砂砾中摆喷板墙有效长度L0=1.0，定喷L0=1.05；
H—钻孔设计深度，H=21.50m；
θ—喷射方向与喷射孔连线的夹角，定喷θ=0°，摆喷θ=15°；
λ—钻孔垂直度偏差，按《高压喷射灌浆规范》（DL/T5200-2004）取值为1%；
计算得高压摆喷最大孔距为1.52m，为确保有效搭接，根据相关类似工程的经验，试验孔距实际取1.50m。
为了验证高压摆喷灌浆在本次围封实施的可行性与高压摆喷灌浆在该土质中成墙后的渗透性和成墙的有效长度及桩间搭接效果，最终确定正常施工的施工参数，施工方进行围井试验。围井由4根桩构成，采用三管法高压摆喷灌浆工艺，折线连接，夹角15°，摆角35°，间距1.5m。底部进入相对不透水层1.0m，顶部至地面。之后进行注水试验。依据现场围井试验数据及设计基坑高程数据计算得出渗透系数为k=2.16×10-5cm/s。
定喷完成7天后，围井内外侧开挖2m。从上部2m墙体来看，墙体喷射的半径长度不均匀，最长半径可达1.2m，最短的仅有0.7m，较短半径部位墙体搭接不充分。墙体最小厚度8～10cm，最厚部位25cm左右。墙体呈青灰色，强度较高。试验结果基本可以满足现行规范要求，但并不十分理想，考虑到基础围封范围较大，试验仅是局部一个点，而且所选的孔距为1.5m， 接近计算的理论值，考虑到施工操作的偏差，泵房部位基础开挖深度较其它部位深，形成水头大，施工工期较其它部位要长，且从围井试验看，防渗墙体可能存在局部搭接不充分问题，故为提高泵房部位围封搭接的保证率，将泵房部分的高压摆喷灌浆孔距缩短10cm，定为1.4m，其它开挖深度较浅部位的高压摆喷灌浆孔距仍为1.5m。
2.4 各方案投资比较
大沥口排涝站围封方案设计工程量及建安工程费详见下表，工程单价按照投标合同单价进行计算比较。 表2-1大沥口排涝站围封方案设计工程量及建安工程费比较表
项目
工程量（m）
单价（元）
合价（万元）
一
高压定喷防渗方案
1
高压定喷桩钻孔深度（土层）
3624.00
88.10
31.93
2
高压定喷桩灌浆深度（土层）
1126.00
244.56
27.54
3
高压定喷桩钻孔深度（砂层）
5954.00
92.27
54.94
4
高压定喷桩灌浆深度（砂层）
5954.00
235.97
140.50
合价
254.90
二
高压摆喷防渗方案
1
高压摆喷桩钻孔深度（土层）
3624.00
88.10
31.93
2
高壓摆喷桩灌浆深度（土层）
1126.00
318.36
35.85
3
高压摆喷桩钻孔深度（砂层）
5954.00
92.27
54.94
4
高压摆喷桩灌浆深度（砂层）
5954.00
296.19
176.35
合价
299.06
由上表可知，大沥口排涝站围封原高压定喷防渗方案建安工程费为254.90万元，变更后高压摆喷防渗方案建安工程费为299.06万元，工程土建投资相对原设计方案增加了44.16万元。
3结论
基坑围封是基础施工能否顺利进行的关键，如基础底部砂层中含少量卵砾石的的情况，必须采取实际可行的方案彻底解决基坑渗水问题。高压定喷防渗方案较为经济，但可能出现薄弱处或可能成墙不连续，导致漏水较严重；高压摆喷防渗方案面对大粒径卵砾石层防渗较果相对较好，但相应该投资稍大。
参考文献
[1]罗少彤.高压喷射灌浆防渗技术进展和探讨[J].广东水利水电.1991（03）.
[2]白云.高压喷射灌浆防渗加固技术在温泉水库坝基防渗处理中的应用[J]. 岩土工程技术.1998（03）.
[3] 张茂前，衣晓光，李明镐.浅析音河水库坝基消险加固高压喷射灌浆防渗技术[J]. 黑龙江水利科技. 2001（04）
Abstract： This paper analyzes the technical principles of the method of the jet grouting， and describe the use in proper project of the very method. And a compare between fixed grouting and swing grouting in Dali drainage pumping station were made to tell which method are more technical and economical.
關键词：围封 定喷 摆喷 防渗
1高压喷射灌浆技术
高压喷射法的技术原理是利用工程钻机钻孔至设计的土层深度后，采用高压泥浆泵通过安装在钻杆底部的特殊喷嘴，向周边土体或砂层高压喷射固化浆液，同时钻杆且以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。
高压喷射法一般分为旋转喷射（简称旋喷），定向喷射（简称定喷）和摆动喷射（简称摆喷）。旋喷桩主要用于软弱土层加固地基，包括第四纪冲积层、残积层以及人工筑填土等，对砂土、粘性土、黄土及淤泥质土等地层，效果较好。定喷和摆喷通常用于地基防渗，改善地基土的水力条件等工程，该技术用于土坝坝基防渗，也可用于松散地层的防渗堵渗、截潜流和临时性围堰等工程；对含有大粒径的砂砾石地层，可实现浆液包裹作用。因此，不仅粘性土层、砂层中可用，在砂砾卵石层中也可用，可弥补劈裂灌浆、深层搅拌桩等垂直防渗技术不能处理砂砾石地层的缺陷。
2工程实例
2.1工程概况
大沥口排涝站址地质情况，经钻探揭示为人工填土层、粉质粘土层、细砂层、粗砂层和下伏基岩。泵房为堤后式，基础开挖较深，且挖穿粉质粘土层进入细砂层，施工基坑需防渗处理，考虑到排涝站建基面下砂层较厚，设计采用高压定喷围封方案。
2.2设计定喷方案
根据高压定喷围封防渗处理方案，施工单位在大沥口排涝站左侧进行高压定喷围井试验，围井试验在造孔过程中，对地质进行抽芯取样，取了3个样，发现底部粗砂层含有少量卵砾石。在围井内用抽水机做抽水试验时发现渗水量较大，经过反复多次抽水试验都无法有效降低地下水位，表明围封效果较差；为了查明定喷的有效长度和厚度，增加做了一个试验孔，定喷完成7天后，开挖出来成墙最厚约12cm，最薄约2cm，因此推测在含有卵砾石的粗砂层可能出现薄弱处或可能成墙不连续，导致漏水较严重，定喷围封不成功。
根据原地质勘查报告及试验过程所反映的问题和现场察看的地质钻探取出的岩芯情况表明，在下部粗砂层的确存在少量卵砾石，根据《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》中各种形式高喷墙的适用条件：定喷和小角度摆喷适用于粉土和砂土地层，大角度摆喷适用于各种地层（特别是卵砾石层）。高压定喷灌浆方案是出于节约成本的考虑，但由于底部砂层含少量卵砾石的存在（处于临界条件），根据试验情况，实际高压定喷灌浆方案达不到预期效果，需要修改设计方案。
2.3 设计摆喷方案
由于围封效果直接影响大沥口排涝站基坑开挖的成败，非常关键，结合现场地质情况综合考虑将原高压定喷围封改为高压摆喷围封方案。
高压定（摆）喷注浆孔孔距计算参考《地基处理与基坑支护工程》（中国地质大学出版社）高压定（摆）喷地面最大孔距计算公式：
式中：L0—喷射板墙有效长度，参考《高压喷射注浆施工操作技术规程》（HT/T20691-2006）并结合实际施工经验，砂砾中摆喷板墙有效长度L0=1.0，定喷L0=1.05；
H—钻孔设计深度，H=21.50m；
θ—喷射方向与喷射孔连线的夹角，定喷θ=0°，摆喷θ=15°；
λ—钻孔垂直度偏差，按《高压喷射灌浆规范》（DL/T5200-2004）取值为1%；
计算得高压摆喷最大孔距为1.52m，为确保有效搭接，根据相关类似工程的经验，试验孔距实际取1.50m。
为了验证高压摆喷灌浆在本次围封实施的可行性与高压摆喷灌浆在该土质中成墙后的渗透性和成墙的有效长度及桩间搭接效果，最终确定正常施工的施工参数，施工方进行围井试验。围井由4根桩构成，采用三管法高压摆喷灌浆工艺，折线连接，夹角15°，摆角35°，间距1.5m。底部进入相对不透水层1.0m，顶部至地面。之后进行注水试验。依据现场围井试验数据及设计基坑高程数据计算得出渗透系数为k=2.16×10-5cm/s。
定喷完成7天后，围井内外侧开挖2m。从上部2m墙体来看，墙体喷射的半径长度不均匀，最长半径可达1.2m，最短的仅有0.7m，较短半径部位墙体搭接不充分。墙体最小厚度8～10cm，最厚部位25cm左右。墙体呈青灰色，强度较高。试验结果基本可以满足现行规范要求，但并不十分理想，考虑到基础围封范围较大，试验仅是局部一个点，而且所选的孔距为1.5m， 接近计算的理论值，考虑到施工操作的偏差，泵房部位基础开挖深度较其它部位深，形成水头大，施工工期较其它部位要长，且从围井试验看，防渗墙体可能存在局部搭接不充分问题，故为提高泵房部位围封搭接的保证率，将泵房部分的高压摆喷灌浆孔距缩短10cm，定为1.4m，其它开挖深度较浅部位的高压摆喷灌浆孔距仍为1.5m。
2.4 各方案投资比较
大沥口排涝站围封方案设计工程量及建安工程费详见下表，工程单价按照投标合同单价进行计算比较。 表2-1大沥口排涝站围封方案设计工程量及建安工程费比较表
项目
工程量（m）
单价（元）
合价（万元）
一
高压定喷防渗方案
1
高压定喷桩钻孔深度（土层）
3624.00
88.10
31.93
2
高压定喷桩灌浆深度（土层）
1126.00
244.56
27.54
3
高压定喷桩钻孔深度（砂层）
5954.00
92.27
54.94
4
高压定喷桩灌浆深度（砂层）
5954.00
235.97
140.50
合价
254.90
二
高压摆喷防渗方案
1
高压摆喷桩钻孔深度（土层）
3624.00
88.10
31.93
2
高壓摆喷桩灌浆深度（土层）
1126.00
318.36
35.85
3
高压摆喷桩钻孔深度（砂层）
5954.00
92.27
54.94
4
高压摆喷桩灌浆深度（砂层）
5954.00
296.19
176.35
合价
299.06
由上表可知，大沥口排涝站围封原高压定喷防渗方案建安工程费为254.90万元，变更后高压摆喷防渗方案建安工程费为299.06万元，工程土建投资相对原设计方案增加了44.16万元。
3结论
基坑围封是基础施工能否顺利进行的关键，如基础底部砂层中含少量卵砾石的的情况，必须采取实际可行的方案彻底解决基坑渗水问题。高压定喷防渗方案较为经济，但可能出现薄弱处或可能成墙不连续，导致漏水较严重；高压摆喷防渗方案面对大粒径卵砾石层防渗较果相对较好，但相应该投资稍大。
参考文献
[1]罗少彤.高压喷射灌浆防渗技术进展和探讨[J].广东水利水电.1991（03）.
[2]白云.高压喷射灌浆防渗加固技术在温泉水库坝基防渗处理中的应用[J]. 岩土工程技术.1998（03）.
[3] 张茂前，衣晓光，李明镐.浅析音河水库坝基消险加固高压喷射灌浆防渗技术[J]. 黑龙江水利科技. 2001（04）