振孔高喷灌浆在混凝土防渗墙中的应用

闫玉富，魏 锋，吴文保

（1.黑龙江省水利工程建设监理公司，哈尔滨 150040;2.黑龙江省南山财富水利工程有限公司，黑龙江兰西 151500;3.黑龙江省水利第五工程处，黑龙江绥化 152000）

加格达奇橡胶坝工程施工围堰地质从上至下为河道河床土、含砾石土结构松散，厚度约为3 m;级配不良砾层厚为2.5～8.5 m;低液限黏土含砾，层厚3.8～6.0 m;全风化花岗岩，层厚1.5～5.5 m。为解决围堰防渗问题，设计沿一期围堰轴线高喷防渗墙底边线至低液限黏土层面线以下0.5 m。

施工围堰为5级临时建筑物，设计洪水标准为5 a一遇，相应水位370.91 m，围堰轴线长1 058.6 m，堰顶高程371.91 m，堰顶宽8 m。上游围堰防渗采用振孔高喷防渗墙。

高压喷射灌浆是选用能量高度集中的高压射流冲切地层，并将注入的固化浆液与冲切的原地层颗粒就地混合搅拌，同时随着喷射流束的不同动力方式，形成所需要的防渗固体。振孔高压喷射注浆是利用大功率振动器将高喷管直接振至预定深度（设计深度），使造孔和下管一次完成，结合小孔距，充分利用高压射流近喷嘴的高能区切割地层，从而实现快速提升的一种新工艺。其特点是施工不用分序，可实现重复切割地层，具有高效率、地层适应性强，成墙质量好，节省材料等特点。

1 施工技术要求

1.1 高喷墙技术参数

围堰防渗墙为单排高喷墙，防渗墙底高程358.8 m，防渗墙深10.8～12.9 m，孔距0.8 m，高喷作业形成的防渗墙厚度＜0.2 m，且应满足的技术指标为：①抗压强度 R28≤7.5 MPa;②渗透系数K≤1×10-6cm/s。

1.2 钻孔技术要求

钻孔均为垂直孔，孔径150 mm，孔位偏差≤5 cm，孔底偏斜＜1%。

1.3 振孔高喷灌浆参数

振孔高喷灌浆参数见表1。

表1 振孔高喷灌浆参数统计表

1.4 施工材料

水泥强度等级为32.5 MPa，水泥在使用前做质量检测。搅拌水泥浆符合混凝土拌和用水标准。高喷作业采用两管法（浆、气）浆液密度为1.42～1.45 g/cm3，水泥浆液随配随用并过滤。

2 高喷灌浆施工方法

1）孔位定位：由技术人员负责孔位放样，作好标记及编号。施工中，操作人员准确定位，定位允许误差±5 cm。

2）调整振管的垂直度：机械定位后由质检员检测确认的控制指标以内，即可进行振孔操作。

3）地面试喷：振孔之前，先在地面试喷，当气、浆达到要求后，即可振孔。检查机械及管路运行情况，并调准喷射方向和摆动角度。

4）振动造孔：先给浆（8～10 MPa）、气，使喷头轻轻触地，启动振动锤使喷管振入至设计深度。

5）摆喷灌浆：当振孔至预定深度后，将气、浆调到设计值，在孔底喷射，待孔口返浆正常后，按设计参数摆动、提升、灌浆至设计高程。

6）施工过程中，经常检查浆压、气压、浆量、浆液密度、提升速度等参数，当出现异常和达不到设计值时，立即停止施工，并查明原因。

7）喷射作业完成后，及时进行回灌处理，直到浆液面不下降为止。

3 特殊情况处理

高喷注浆过程中，冒浆量小于注浆量的20%为正常现象，超过20%或者完全不冒浆时，应分析原因。一般采取以下措施：

1）当地层中有较大的空隙引起不冒浆时，应立即停止提升，加浓浆液（必要时加入速凝剂）、增大注浆量，填满空隙，待孔口返浆后再继续摆喷。

2）当冒浆量过大时，可通过提高喷射压力或适当缩小喷嘴孔径，或加浓浆液密度，适当加快摆动和提升速度，减少冒浆量。

高喷灌浆因故中断时，应将高喷管下沉至停喷点以下0.5 m，待恢复高喷灌浆后再按要求正常作业，因故停机超过1 h时应对泵体和输浆管路进行妥善清洗。

4 高喷防渗墙质量检测

经土方开挖，防渗墙头部出露，外观质量检查表明，墙体成形完整，墙体宽度大于设计要求，其轴线平直，外观质量较好，检查取出芯样，芯样完整、坚硬，物理力学性能满足设计要求。检测表明，高喷防渗墙施工质量及各项性能均满足设计要求。

5 结语

振孔高压喷射灌浆技术，在加格达奇橡胶坝工程上游土石围堰防渗施工中取得成功。实践证明，振孔高压喷射灌浆在风化砂、回填层、淤砂层及砂砾层中扩散性较好，能得到较好的防渗效果。

[1]徐镇凯，汪文彬.高压喷射注浆造防渗墙法在防洪工程中的应用. 南昌水专学报，2002，21（4）：25-28.

[2]魏长法.高喷防渗墙在长江堤防建设中的应用[J].岩土工程界，2002，5（8）：22-24.