振孔高喷灌浆在混凝土防渗墙中的应用.pdf

2 0 1 0年第5期 ( 第 3 8卷) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y N o ． 5 ． 2 0 l O ( T o d a l N o ． 3 8 ) 文章编号 ： 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 0 ) 0 5— 0 2 1 0— 0 1 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 1 5 0 0 4 0 ； 2 ．黑龙江省南山财 富水利工程 有限公 司， 黑龙江 兰西 1 5 1 5 0 0； 3 ．黑龙江省水利第五工程处 ， 黑龙江 绥化 1 5 2 0 0 0) 摘 要 ： 加格达奇橡胶坝工程上游围堰防渗采取振孔高喷防渗墙形式， 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 。 ‘ 关键词 ： 振孔高喷灌浆； 防渗墙； 橡胶坝； 围堰； 防渗新工艺 中图分类号 ： T V 5 4 3 文献标识码 ： B 加格达奇橡胶坝工程施工围堰地质从上至下为河道河 l 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 in ； 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 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 3 7 0 ． 9 1 i n ，围堰 轴 线 长 1 0 5 8 ． 6 i n ， 堰 顶 高 程 3 7 1 ． 9 1 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 ．址 ． 址 ． S ． 址 ． 址 ． 上 - ． 址 ． L． ． 址 ． S 止舢j也 ． S I L． 址 ． 址 S ． ； 也 ． S 止 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 小孑 L 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。 5 引嫩渠道应采用固化土预制件加固护 根据引嫩渠道的具体情况， 应优先采用固化土预制件加 固护坡 。该方法主要优 点为 ： 1 ) 构件可以批量生产， 固化土的质量容易保证。 2 ) 采用常规的施工方法 ， 便施工更加 简便 。 3 ) 可以在渠道输水期制作养护固化土预制件， 在停水期 抓紧时间护坡 ， 提 高工效 。 4 ) 由于就地取土， 掺加 8 ％左右的固化剂后制作预制件 可以大大节省工程材料 费 、 运输费。 5 ) 预制块下设置的反滤层可以降低侵润线， 减缓护坡底 部土壤的冻胀作用。 6 ) 合量控制含水量， 可使固化土预制件的抗冻性较好。 同时容易适应护坡后面的冻土变形。 7 ) 成 本 较 低。 固 化土 预制 件护 破革 为 3 0 m 左右 I ● t ( 不同时期价会有变化) 较为经济实用。对于渠道较长， 且渠 道需要经常维护 地段 ， 可 以建 立移 动式构 件生产 厂 ， 以达 到 降低成本目的。 参考文献 ： [ I ] 吴普特 ， 冯浩 ．中国雨水利 用 [ M] ．郑 州 ： 黄 河 水利 出版 社， ， 】 9 [ 收稿 日期] 2 0 1 0一 o 4一l 6 ， J - [ 作者简介] 闫玉富( 1 9 8 0一) ， 男， 黑龙江宾县人， 助理工程师； 魏锋 ( 1 9 8 1～) ， 男， 黑龙江七台河人 ， 助理工程师； 昊文宝 ( 1 9 6 9一) ， 男， 黑龙江绥化人 ， 工程师。 ， 一 2 1 0 — 闫玉富， 等： 振孔高喷灌浆在混凝土防渗墙中的应用 第 5期 l 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3 5 8 ． 8 I l l ， 防渗 墙深 1 0 ． 8—1 2 ． 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 ≤7 ． 5 MP a ； ②渗透系数 K≤1 1 0 ～c m／ s 。 1 ． 2 钻孔技术要求 钻孔均为垂直孑 L ， 孔径 1 5 0 mm， 孔位偏差 ≤5 c m， 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3 2 ． 5 MP a ， 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 ． 4 2—1 ． 4 5 c m 。 ， 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 c m。 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 振孑 L 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( 8～1 0 MP a ) 、 气 ， 使喷头轻轻触地， 启动振动锤使喷管振人 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 2 0 ％为正常现 象。 超过 2 0 ％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。 参考文献： [ 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 ， 2 0 0 2 ， 2 1 ( 4 ) ： 2 5— 2 8 ． [ 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 ， 2 0 0 2 ， 5 ( 8 ) ： 2 2— 2 4 ． ～ 211 —