[探讨高压摆喷成墙技术在水库大坝防渗中的应用] 水库大坝
时间：2019-04-10 03:24:24 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：本文简述了当代水利面临的高压摆喷防渗墙的技术问题，提出水利高压摆喷防渗墙技术在大坝防渗中的处理、防渗墙方案的选择、施工的工艺流程，使大坝防渗体达到设计标准。 关键词：高压摆喷防渗墙；大坝防渗；施工技术
Abstract: this paper briefly describes the water conservancy of contemporary facing high pressure jet-grouted cutoff wall technology, this paper puts forward the water conservancy high pressure jet-grouted cutoff wall technology in the dam in the anti-seepage of diaphragm wall processing, the choice, construction process, make the dam seepage control body to design standards.
Keywords: high pressure jet-grouted cutoff wall; The dam seepage control; Construction technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1引言
高压摆喷防渗墙具有工艺简单，防渗效果好，施工经验成熟，龄期长等特点。 在相近的施工环境或相同的地段，使用高压摆喷机械进行开工前的准备工作，确定有效孔距、施工参数、浆液性能要求，来保证高压摆喷防渗墙的成墙效果，使高压摆喷防渗墙更好地应用于水头较小，坝体、坝基存在不稳定因素的大坝防渗中去。
2高压摆喷防渗墙在老虎头水库大坝防渗中的应用
2.1工程概况
老虎头水库于1958年10月动工兴建，1960年7月建成并投入使用，枢纽工程由一座主坝、十六座副坝、三座输水涵管（隧洞）组成。水库正常蓄水位 66.10m,校核洪水位70.83m。
2.2防渗墙方案选择
零、一和三～十副坝属均质土坝，二副坝是浆砌石重力坝和土坝结合的坝型，十一副坝～十四副坝属浆砌石重力坝。各土坝坝体填筑土均匀性一般较差，坝体填筑土压实度为0.86～0.92，均不满足规范要求。一、三、五～八副坝坝体筑填土属中等透水性，坝体渗透系数偏大，防渗性能差，造成坝体渗漏，一、三、六、七和八副坝坝高则比较小，对一、三、六、七和八副坝坝体采取高压喷射注浆等适当防渗处理措施。一、三、六、七和八副坝坝基（肩）分布有未清基的松散耕植土夹层，造成坝基（肩）渗漏，结合该五座副坝的坝体高喷防渗措施，将高喷防渗深度下延至坝体与坝基（肩）接触带以下适当范围，对一、三、六、七和八副坝的坝体与坝基接触带进行防渗处理。经过了几种防渗方案的比较，最终选择采用砼防渗墙方法，即三管法高压摆喷灌浆，该方法施工经验成熟，质量好控制，防渗效果好。
设计方案为防渗墙位于坝轴线上，高压喷射灌浆孔采用单排布置，孔距1.2m，孔径130mm，钻孔过程中如果按图纸钻孔设计孔深未到达基岩的，按设计孔深钻孔，如果钻孔深达到设计孔深就到基岩的，则钻孔深入基岩2m。按两序灌浆，先灌1、3孔，后灌2、4孔，交错进行。高压喷射灌浆采用三重喷头、三管法施工，灌浆材料为纯水泥浆。浆液的水灰比1.5：1 ～0.6：1，灌浆压力0.2MPa～3.5MPa，浆液流量60～80L/S，密度1.5～1.7g/cm3，灌浆提升速度8～12cm/mim，摆喷速度9～10转/分，摆喷角度30°。摆喷固结体渗透系数不大于1×10-6cm/s。
3高压摆喷防渗墙施工
3.1施工工艺流程及设备
主要施工设备有：钻机、高喷台车（高度达到 16～18 米，施工现场布置时须注意现场高压线路）、制浆机、高压水泵、空压机、灌浆泵。考虑工作效率的配套，一般 3～ 4 台钻机，相配 1 台高喷台车才能保证造孔速度。
施工工艺流程为布孔→钻孔→制浆→高压灌浆→静压回浆。
施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位。布孔分为布先导孔、试验孔、灌浆孔三阶段，利用先导孔采取芯样，可摸清各坝段坝体土质 类别、地层变化、漏浆程度、基岩深度等情况，布试验孔为进行现场试验确定合适的孔距和灌浆参数，灌浆孔为按现场试验确定的孔距沿防渗墙轴线布灌浆孔，同时先导孔可作为灌浆孔之一。高压摆喷灌浆浆液为纯水泥浆，水泥浆采用二级搅拌，二级过滤。一级搅拌时间不少于 90s，经过滤后进入二级搅拌机，边搅 拌边过滤边使用，过滤筛网为 160目。高喷灌浆设备采用山东泰安生产的高喷台车进行摆喷，高压摆喷灌浆在钻孔施工完成并检验合格后进行，注浆前先进行地面试喷，检查机械及管路情况，如水、气、浆是否畅通，各种参数是否满足设计要求，并调准喷射方向和摆动角度。一切正常后， 垂直下入喷管至设计深度，先送水泥浆液，后送水和气，按规定参数进行原位喷3 射，按试验确定的提升速度由下至上进行连续摆喷作业，如果中途因故中断后恢复施工时，应对中断孔段进行复喷，复喷搭接长度不小于 0.2 m。。当喷杆提升至距地面 40cm 高度时，先停止水和气，再停水泥浆，由于孔内浆液会发生析水、沉淀和凝固收缩，高喷墙体的顶部会产生凹穴，需用水泥浆及时进行静压回灌填补。静压回灌要间断进行，直至填筑到孔口，浆液不再下沉时为止。
3.2高压摆喷灌浆参数的选择
经对试验孔进行试喷后，施工参数如下表所示
高压摆喷灌浆参数
摆动速度（转/min） 提升速度(转/min） 高喷水压力(Mpa) 水量(L/min) 气压(Mpa) 气量(m3/min) 浆压力(Mpa) 浆量(L/min) 浆液比重
10 10～12 35 75 0.7 1.2 0.3 80 1.59～1.62
3.3施工过程应注意事项
3.3.1钻机造孔
因故（一般遇到构建物、线路等）变更孔位时，应征得监理和设计同意，目的是保证高喷墙搭接质量，一般可通过加密等措施来保证。钻进过程中，出现泥浆严重漏失、孔口不返浆时，可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂或填充堵漏材料膨润土护壁等措施，直至孔口返浆后继续钻进。钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况，记录在钻孔班报表上，这样高喷灌浆时可针对不同的地层条件和孔内情况采取相应的技术措施，确保高喷灌浆质量；一旦发生质量问题时，也便于调查分析和处理。
3.3.2高喷灌浆
喷射灌浆前要检查高压设备和管路系统。提升速度在砂层中提升速度可稍快，砂卵(砾)石层中应放慢些，含有大粒径(40cm 以上)块石或块石比较集中的地层应更慢；先序孔提升速度可稍慢，后序孔相对来讲可 稍快；高喷施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。当出现串孔时，可将串孔孔口开挖清理后封闭并压重、降低灌浆压力等措施，灌浆孔结束后，应尽快对串浆孔进行复钻至设计孔深。灌浆时发生漏浆可采取停止喷杆提升或降低提升速度、降低喷射压力和流量、在浆液中掺入速凝剂、加大浆液密度、灌注水泥砂浆或水泥黏土浆等措施。发生冒浆时可采取在冒浆点加覆盖、降低灌浆压力、间断灌浆等措施。
4质量检查
在高压摆喷灌浆施工过程中，应对水泥、浆液和各道工序的质量严格进行控制和检查，灌浆结束后，可采用大开挖检查法、钻孔取芯检查法、围井试验检查法等方法对防渗墙体进行质量检查和综合质量评定。本工程采用进行现场钻孔围井注水试验及渗透系数计算，试验结果表明渗透系数均小于设计渗透系数1×10-6cm/s。同时通过检查孔取芯情况，查看墙体，明显能看见被水泥结石胶结、裹袱。
结果表明，渗透系数满足设计要求，完工后经受了高水位的考验，未发现加固前坝脚漏水现象，达到了防渗加固目的。
5结语
喷射灌浆的质量直接影响防渗效果，因此，灌浆过程中一定要严格遵守操作过程，切实按照设计所提交图纸和有关施工要求施工。水利工程的高压喷射灌浆施工技术由于其特殊性，给施工质量控制工作带来一定的难度。一定要先熟悉其施工工艺过程，做好全过程质量管理，控制好关键环节，才能保证工程质量。
高喷灌浆后要对加固结果进行复核，评价该方案是否满足要求，并达到预期目的
参考文献:
［1］李永庆，杨光.新立城水库坝基防渗高压摆喷灌浆参数试验［J］.吉林水
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