青龙水电站高喷防渗及渗水堵漏处理施工技术

王晓娟 呼加瑞 李江博 李永民

摘要：在青龙水电站厂房围堰所处的含有较多漂石、块石的大粒径砾卵石地层，成功的采用三重管法高压旋喷灌浆进行围堰防渗施工，防渗墙成墙效果较好，满足了厂房基坑干地施工要求，在5.12地震期间防渗心墙遭受严重破坏，震后采用高喷灌浆工艺对受破坏后防渗心墙进行堵漏处理，针对渗漏点流量较大，浆液直接被冲走的情况下，通过采用确认渗流通道，增加浆液附着载体、渗流通道堵塞物，及在灌浆过程中加豆石和水玻璃的工艺，取得较好的效果。

关键字：大粒径砾卵石地层 围堰 高喷灌浆 渗水堵漏

中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

1概述

青龙水电站厂址位于四川省九寨沟县与甘肃省文县交界处，白水江左岸的Ⅰ级阶地上，阶地顺河长110m，宽30～50m，地面高程1171m，基坑开挖至高程1152.90m，该河段呈弧形凸向右岸，枯水期河水面高程1166.7m，水面宽18～28m。据地表调查和勘探揭示，阶地覆盖层厚度一般为40～60m，由冲积的含漂砂卵砾石层、崩坡积堆积的含孤块碎石土组成，漂石、块石含量较多。

2高喷灌浆防渗墙施工

2.1施工布置

①施工平台：在防渗墙轴线两侧各2m范围，堰体填筑严格控制块石用量，尽量使用含泥量较高的碎渣填筑，碎块块径控制在10cm以内。在形成的高喷作业平台形成后，在防渗墙轴线内侧布置高喷机械和钻机作业平台，留出机械行走道路、排水沟，在施工区域附近设置排浆沟和冒浆回收池、废浆沉淀池、水泥浆制浆平台、高压水泵泵房、供水管， 空压机供风系统等。

②机具布置：，将高喷机械设备布置在防渗轴线的内侧，钻具、喷管等机具均摆放在防渗轴线的另一侧。

③水泥浆系统的布置：水泥浆制浆平台按高喷机配套设置，布置在防渗墙轴线一侧。制浆平台为木结构形式，安装1台NJ-600型高速浆液搅拌机和一台1m3低速浆液搅拌桶。制备的水泥浆由1台2SNS柱塞式灌浆泵泵送至高喷作业部位进行灌浆。

④在制浆站附近布置高压水泵泵房，安装2台3D2SZ75/50高压水泵和1个1m3水箱，水源采用系统供应。

⑤供风站安装1台VY9/7空压机。

2.2高压旋喷灌浆的施工工艺

①测量放样：在防渗墙施工平台形成后，由测量人员准确放出防渗墙轴线和旋喷孔的孔位，在孔位打上木桩作为标记，确保孔位准确，并在适当位置布置控制点，进行施工期的检测和校核。

②钻孔：根据工程的特点，采用“三重管钻孔喷射法”进行施工，即选用BZK-3A步履式高喷机喷灌，YXZ-70A钻机进行旋喷孔钻孔作业，孔径φ130mm，采用跟管钻进。钻进过程中要记录完整，终孔要经值班技术员签字认可，不得擅自终孔。

③下喷射管：将喷射管下放到孔底，为防止喷嘴堵塞，可采用边低压送水、气、浆，边下管的方法。

④喷射灌浆：当喷射管下放到设计深度后，送入合格的水、气、浆，孔底驻喷3min，待注入的浆液冒出地面后，按预定的提升速度、旋喷速度，自下而上边喷射、边转动、边提升，直到设计高度。

噴射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，且在邻孔喷射时利用孔口冒浆反复回灌，直至孔口浆液面不再下沉为止。

⑤冒浆回收和处理：施工过程中，对于孔口冒浆通过排浆沟引流到现场回收池内，用污水泵抽回制浆站进行再生处理；对于不能利用的废浆则导入废浆沉淀池，按规定进行处理，避免废浆乱排乱流，搞好文明施工。

⑥清洗：当喷射完毕后，及时将各管路冲洗干净。

2.3高喷防渗墙采用旋喷形式，采用施工参数如下：

孔 距 1.0m、1.2m及0.8m；水 压 35～40MPa；

水 量 70～80L/min； 风 压 0.6～1.2Mpa；

风 量 0.8～1.5m3/min； 浆 压 0.1～1.0MPa；

进浆流量 70～80L/min； 提升速度 5～10cm/min；

旋转速度 4～8r/min； 浆液比重 ≥1.6g/cm3；

喷嘴直径 水1.8mm×2个，气1.3mm×2个，浆8 mm×2个；

⑷高喷灌浆的过程质量控制

①原材料的质量控制：水泥采用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥（有出厂合格证和材质证明单），进场水泥必须进行抽检。

②高喷水泥浆液的质量好坏是决定高喷防渗墙质量的关键，高速搅拌机制浆时间不少于1min，制好的浆液用滤网过滤，并进行浆液密度检测，合格后才送入孔内使用。

③高喷过程中的其它各项参数也是影响高喷质量的重要因素，在施工过程中也派专人进行质量监督检查，确保高喷施工正常进行。

⑸特殊情况的处理与技术措施

①在喷射过程中，因停电、喷嘴堵塞等原因造成喷灌中断时，尽快排除故障，并复喷0.5～1.0m；否则考虑补孔重喷。

②喷射过程中如遇漏失地层，孔口不返浆，则增大泵浆量，或注入混合浆液和加入速凝剂，或者掺加堵漏材料，如堵漏剂、特种快凝水泥等，或者采用填砂处理等措施，直到回填至孔口翻浆正常时才开始喷射，否则不得提升高喷管。

③在喷射中，喷射流遇大块石层或大卵石层或球状风化体时，在正常旋喷情况下，并在块体另一端的两侧（或一侧，依钻孔情况而定）增补喷灌孔，以确保搭接；或配用斜向喷嘴，增大喷射压力；或者调整邻孔孔间距及相关参数进行处理。

3堵漏处理方案

3.1施工背景

围堰防渗心墙遭受到“5.12特大地震”及其余震不断的破坏，已不能达到预期的防渗效果，在基坑开挖时防渗心墙渗水点不断增多且渗水水量较大，上游横向围堰内侧边坡出现不同程度的坍塌，已严重制约基坑开挖。在采用出口堵塞及以渗漏点为中心在心墙外侧开挖出一条深为4m、宽为1.5m、长为10m的基槽（开挖时靠近基坑内侧围堰出现严重塌方，渗水水流有撕裂心墙趋势，造成不能再向下开挖），采用砂石料加水泥进行回填处理，形成类似混凝土心墙方法，均效果不佳。

3.2堵漏措施

①在主要渗水点上游半径5m范围内打孔确定渗水通道区域，确定渗水通道区域主要是观察打孔反水情况、反水水位及渗漏点水流颜色变化。

②在渗水通道区域打一排加密孔孔间距0.20m，在孔内插入用钢筋捆扎的稻草束，应尽量到孔塞密室。

③在塞入稻草孔上游打间距为0.50m以内的灌浆孔，在灌浆前在孔内丢进用细铁丝链接一起的小混凝土垫块。

④由于渗水水流较大上述工序目的是为浆液提供附着载体，在高喷过程中，浆液内添加水玻璃，并在孔口加细砂的方式进行灌浆堵漏。

经过上述处理后，渗漏点渗水有明显减少，基本满足了厂房干地施工要求，达到了补强堵漏的效果。

4结束语

通过现场施工的实践，有力的论证了高压旋喷施工工艺在砂卵石地层中的防渗效果；同时针对施工周期短、场地狭窄、补强堵漏等特殊条件也能满足要求，从而拓展了高压旋喷施工工艺的运用范围。

参考文献：

[1]周玉印，魏茂杰，田志刚，于英武. 深基坑高喷灌浆防渗技术的应用[J]. 水利水电技术. 1997（08）；

[2]郑贤岭，刘梅松，羊秀英，杨克坤. 高喷灌浆在干船坞围堰止水工程中的应用[A]. 中国水利学会地基与基础工程专业委员会第十一次全国学术技术研讨会论文集[C]. 2011。

[3]赵麒，邓光坡，徐家学，张霞. 高压喷射灌浆技术在内蒙古札萨克水库的应用[A]. 《水工建筑物水泥灌浆与边坡支护技术》暨第9次水利水电地基与基础工程学术会议论文集[C]. 2007；