浅谈高压喷射灌浆技术在水利工程施工中的使用

邓国民

摘 要：随着我国经济的高速发展，国家开始大力发展基础设施的建设工作，于是高压喷射灌浆施工技术以其优越性，使得我国的水利工程建设有了质的飞跃。本文旨在对高压喷射灌浆施工技术的原理及特点进行概括，对施工工艺流程及要点进行分析，同时还对施工后的质量检测进行综合的叙述，希望能够为高压喷射灌浆技术在水利工程施工的研究工作提供一定的参考。

关键词：高压喷射 灌浆技术 水利工程

高压喷射灌浆技术并不是近几年才发展起来的，在20世纪70年代，日本和瑞典就已经提出来高压喷射灌浆的技术，随着我国经济、科技的不断发展，20世纪80年代，我国则开始在堤坝、涵闸的防渗工程中引进这种技术，并且随着不断地应用实践使得这种技术不断地发展完善。高压喷射灌浆技术是一种利用高压水或高压浆液形成高速喷射流速，冲击、切割、破坏地层土体，为了达到防渗加固围坝的目的，用水泥基质液进行填充，使被灌地层颗粒和浆液掺混，逐渐建成凝结体状的桩柱和板墙，从而提高地基承载能力和防渗能力。高压喷射灌浆技术具有成本低、固结体强大、减少施工时间、较高可靠性的特点，这对提高水利工程建筑的防渗抗灾能力起到了重要的作用，但是如果施工的质量不能保证的话，将会造成严重的后果。

1.高压喷射灌浆技术的原理

高压喷射技术主要是借助高压射流对土层进行不断地干扰，从而使地层被切割，有利于浆液在作业范围内对断层所需地区进行填充，使浆液与沙土石粒进行充分的混合和搅拌，凝固后形成凝结体，可以造成地层结构的改变，从而达到提高承载力和防洪防震和平常的防渗的目的。

在实际的建筑施工过程当中，在喷嘴处会喷出因为高压作用压缩的空气及浆液，从而使浆液流向更深的地层，对土层原有的结构造成破坏，产生大量的土渣和矿物杂质，他们会产生升扬作用，将经过浆液冲击后的土渣和杂质，由孔壁和喷射杆的环状间隙带出地层，这样土渣和杂质在破碎之前所占的空间就会被浆液填满替代，从而起到转换的作用。

但是外界给予的压力也并不是会无限增大的，所以在喷嘴处喷出的浆液强度也会随着射流距离的增加而逐渐衰减，直至射流最后达不到切割地层的目的，但是射流的不断增加，仍然会起到不断挤压地层的作用。与此同时，静压灌浆的持续进行，会加剧浆液的渗透作用，在凝结体外侧产生凝结层，使凝结体的密度加大，从而提高所建建筑的防渗能力。

另外，在强大的冲击震荡作用下，大块的石头会产生松动、位移，所以在遇到大石块集中的地方，要降低提升他的速度，使比能值增高。经过综合的处理作用，使凝结体更加的结实密实。

2.高压喷射灌浆技术的优点

高压喷射灌浆技术能够适用于多个领域，在施工前、中、后期都有广泛的应用。其次，它易于操作，只要早土层中钻一个孔径50mm-300mm的小孔，即可进行施工。并且，由高压喷射灌浆技术产生的凝结体的形状，大小都可以通过调整喷射的速度或者压力来进行操作和控制，还有一个很重要的因素就是他的原料来源范围广，所以生产成本较低。在管理方面，它结构简单、小巧，对施工地点的要求较低。通过对喷射压力、吸、冒浆液量的测定，就可以确定问题的所在，从而有利于调整和改进，使凝结体质量得到了保证。并且，施工过程中产生的噪音会比较小。

3.高压喷射灌浆施工技术的特点

在喷射过程中串孔的现象时有发生，会影响到板墙体的形成。高压喷射灌浆技术可以渗透竣工的路基，柏油层等，所以在用其进行加固处理时，他不会占用太大的施工面积，不用对地层进行切割处理，灵活性、实用性非常的高。经过不断地操作发现，水泥的化学反应是在土层保护作用下进行的，所以他的凝结速度会比混凝土慢上很多。用高压喷射灌浆技术再合适不过了。并且，高压喷射灌浆技术对地层的适应性也很高，处理效果会好于深层搅拌法。但是在采取这种高压喷射灌浆技术之前，要考虑到他对外界的干扰因素，并要设计合理的施工方案，和问题处理预案，以避免危害水利工程的构建。

4.高压喷射灌浆技术的基本施工方法及要点

常见的高压喷射灌浆技术主要有两种，其一为无损贴嘴灌浆，是首先对注浆嘴进行加工、打磨、冲洗等一些列措施，再进行灌浆，然后对灌浆嘴进行清除。其二为打孔埋管灌浆法，是利用先打孔再进行冲洗灌浆的方法。

在钻孔过程当中最应当注意的是应及时对漏的地方进行封堵，从而保证浆液正常的流动，直至返出孔外，到停止。在钻头不断地向地层钻进的过程当中，要使钻机与地面保持垂直的90°角，然后保持钻机行进过程中的牢固问题，从而保证孔的斜率，使得防渗墙进行有效的交接，避免叉桩现象的发生。与此同时，对钻孔的深度、孔距的选择都有严格的要求，因为他们的成败和质量会直接影响工程的造价和施工的进度。如果钻孔合格，可采用风水轮换的方式对钻好的孔隙进行清洗，从而保证孔隙畅通，正常使用。

对于测压管而言，应采用2x1.1的测压管，在他的外壁还应当用土工布进行包裹，不仅如此，在测压管的四周，还要用黄沙做漏层，才能使测压管更好地发挥作用。

在插入喷射杆的时候，喷射杆应直接插入钻好的孔隙当中，一直插到最底部为止。但是在插管的过程中有两点注意事项，首先要将塑性水泥注入套管，使水泥的高度要到达管口，待水泥凝固后才能进行拔管处理，其次要将材料均匀的PVC塑料管插入套管，当套管完全拔出后，再将喷射管完全插入。

在对浆液进行配制的过程中，要严格按照标注好的加水加灰量进行添加，水与水泥的比例为6：5，水泥的搅拌时间不少于1分半钟，浆液的放置时间不宜超过4小时。在使用之前，要对浆液进行严格的过滤，没一刻钟到半个小时就应当进行一次检测，以保证浆液的密度不超标。制备好的浆液，不宜进行离析处理。如果一旦违反了上述要求则应当做废液进行处理。

5.施工工艺

在施工前首先要对墙体的位置进行确定，要保证施工建立墙体的地方无障碍，且平整。还要对软土进行土质改造，降低施工过程中地基不稳造成建筑坍塌的隐患，要时刻清除障碍，为顺利的进行施工做好一切准备工作。

在墙体的位置确定后，要对喷墙做好管理，要控制好灌浆的压力，速度等问题，最好使浆液达到沸腾的状态。从而保证墙体密度均匀，无夹层，蜂洞。一旦有管道堵塞的现象发生，应当立即停止施工，进行维修防护工作。

6.水利工程高压喷射灌浆施工质量检测

在施工前首先要选择一组经验丰富，素质较高的队伍，正所谓良好的开端是成功的一半，一个好的工作队伍，才能创造出好的工作业绩。随后要制定详细的施工计划，责任到人，要进行详细的分工，还要对可能出现的问题进行预见，建立完善的预防措施。人员安排妥当之后，还需要对用到的机械进行检测，确保机械的性能达到使用的需求。并且，还要备好相关配件，防止突发情况发生。

在施工过程中，首先应该对材料进行检测，尤其是对水泥的检测，这对于整个施工过程尤为重要。存放过久或者受潮结块的水泥不宜再使用。其次是对钻孔的冲洗，钻孔应使用风水轮流冲洗，直至无堵塞物，水源清澈后停止。并且，还要通过压水压气检查，防漏防渗。最后在进行灌浆的过程中要对仪器的裂缝进行实时的关注，防止凝固体被损坏。

在施工之后，工程师应该对照图纸，进行逐一的进行核对和检查。同时还要及时掌握地层内部的动态变化。

7.结论

水利工程的高压喷射灌浆施工技术以其自身的优势，在水利工程的建设方面得到了广泛的应用，我们应当把握好质量的监测工作，从而促进建筑的防渗能力以及防洪的能力，从而造福我们的社会和人民。

参考文献：

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