高压喷射灌浆防渗墙施工技术.pdf

水利建设与管理·2011年第2期
高压喷射灌防灣培工技术
焆霞
陈係忠
(山西省汾河灌溉管理局祁县030900)(河北省水利工程局石う:.050001)
【摘要】高压喷射灌浆肪渗培技术(高喷)是一种地基处理的施工技术。在山西省忻州市中河河道治理工程中
用了单管旋喷注浆法。施工中要做好现场试验、地质条件劼察。控制提升速度及中途停喷孔的搭接长度是确保墙
体质量的关键。
关键词)高压喷射灌浆防渗墙现场试验地质条件勘察提升速度墙体搭接
1工程概况
是否满足设计要求。
析州市城北的南云中河河道治理横断面为复式断
试验中注浆孔距0.4m,孔深为打入相对不透水层
面,由布置在中间的主槽和两侧的二级平台组成。施工区0.5m;浆液水灰比10,浆液比重15g/cm3;水泥浆灌注压
为典型的地蟹盆地地貌一一忻定盆地,表层为松散堆积力2.0MPa,流量100L/min,注浆提升速度0.2m/min
物覆盖,无基岩露头,区内出露及钴探揭露地层主要为滹
该次试验共做了3个围井,经围井注水试验渗透系
沱系、新生界第四系地层。冲、洪积物,壤土砂壤土、粉质数分别为6.88x10cm/s、1.61x10cm/s和9.25×10-ems。
壤土、淤积质粉质壤土相间成层,厚度不均,约为3.5~均满足设计要求的1x10cms。
20.0m。渗透系数为1.50x10~1.0x10-cm/s,砂砾石层处于
壤土、砂壤土、粉质壤土、淤积质粉质壤土相间成层,
渗流临界稳定状态,渗流破坏形式为管涌
高喷施工可通过改变提升速度而固定其他参数的方法米
治理工程基础防滲墙分为水泥土搅拌防渗墙和高喷实现。
防渗墙,设计深度为5~20m。高喷防渗墙工程布置在坝肩
检查结果分析,确定了施工参数(见表1)。
台地,采用旋喷板墙,设计防渗墙滲透系数为1×10cm/s。
表1
高喷防瀠墻试验施工参数
2现场高喷试验
实际施工的参数
水利工程地质成因较多,已有的试验成果只能参考,
项目
试验确定的参数
最小值最大值平均值
在防渗墙施工前,先进行施工工艺试验。通过试验论证拟
压力(MPa)132~36
32
36
采用的施工方法在技术上的可行性、效果上的可靠性和
高压水
流蜇( L/rin
65
75
经济上的合理性,确定合理的施工工序、良好的施工工
压力(MPa)「0.2-0.30.2
0.3
0.25
艺,提供有关的技术数据如水泥掺入量、水灰比、钻具的
流量(L/min)100
100
120
110
掘进和提升速度等工艺参数,同时检查各种机械设备的
水泥浆
浆液比重(gem)15
1.50
性能等,用以指导高喷防滲墙的施工。
冒浆比重(g(am)1.2
高喷防渗墙试验场地选右岸共6根桩。15天后开挖
孔距(m)
0.4
0.4
定深度进行桩体外观检査,测量桩径,同时在桩体上取
转速(r/min
芯进行无侧限抗压试验,获取抗压强度值。
提升速度
土层
18
a.开挖检验。开挖深度、宽度不小于2.0m,观察桩与
砂卵层
10
桩之间的搭接状态、搅拌的均匀度、裂缝、缺损等情况。
b.取芯试验。开挖或钻孔(墙厚大于400mm时)在防3设备选型
渗墙中取得水泥土芯样,室内养护到28天,制成试件
单管旋喷注浆法使用的主要设备有高压注浆泵、钴
(50mx0 mmx)做无侧限抗压强度和渗透试验,取机、注浆管(底部带喷咀)、输浆管等。
得抗压强度、压缩模量和渗透系数等指标。验证试验参数
a,高压注浆泵是关键的设备,通过它的高压使浆液
冯姷霞等/高压射灌隶防渗嬙苑工技术
切割土体,达到要求的喷射范,形成一定直径的桩体。喷咀直径采用2.3-2.5mm
施工现场选用专用旋喷高压注浆泵,型号为XPB-90。4施工方法、步骤
b.钻机主要作用是把注浆管(底部带喷嘴)送到设许4.1工艺流程及布孔
深度。施工现场采用重庆探矿机械厂等生产的钻机,型号
高压喷射灌浆防渗墙施工采用单管旋喷注浆法,主
为xP-50。
要有造孔、喷射成墙两大工序,其工艺流程为:放线→就
c.输浆管为内径21Imm的橡胶钢丝软管,能够承受位一针孔→下喷管→喷射和提升→冲洗→移机。
45MPa以上的压力。主要作用是连接高斥泵与钻机,输送
以设计图纸为依据,在轴线上按0.4m的孔距,测定
浆液。
孔位,用木桩做好标记,编上孔号。
d.注浆管一般使用42钻杆,底部带有特制的喷嘴,
施工工艺流程见下图
水泵
水箱
搅拌机
灌影泵
浆管
何浆泵
水泥
水泵
水箱
高压水泵水管
弃浆池
叫浆池
空压机十风管
喷射提升
位
就位
孔
台在
台车
式喷
下管
就位
安装
成
冲洗
新孔位
静压灌浆
工艺流程图
4.2配制浆液
水、灰和浆液密度等数据。在灰浆搅拌机和集料斗之间设
按1:1的水灰比确定加水高度及加灰量,并在搅拌机一道过滤网,过滤浆液。制备好的浆液不得离析,当气温
上做好标记,见表2。
在10℃以上时超过3h或在10C以下时超过5h均按废浆
处理。
表2
奖液配制
3钻孔
水灰比!浆液比重(g(em)加水は(L)水泥量(kg)浆液容积(L)
稳定钻机后核对主轴垂直度。布孔水平偏差控制在
5.0:1
1.125
125
133.33
20m内,钻孔竖直偏差不得大于1%,每钻10m校正一
3.0:1
1.200
50
50
166.67
次竖直度,如有偏差及时修正。固壁泥浆选用红粘土,浆
2.0:1
1.286
50
116.67
液比重为14~l6glem
100
每隔10个孔位设一干钻孔,取岩芯绘制柱状图,判
0.8:1
1.586
120
150
170.00
断土层、砂砾石层的厚度变化情况,修正了设计单位提供
0.6:1
120
186.67
的地质资料,为施工参数的选定提供依据,重新确定墙顶
0.5:1
1.800
100
200
166.67
和墙底高程。
4.4下注浆管,喷射注浆
配制浆液严格按照已标明的加水高度及加灰量进行
钻孔完成后换上喷管下至设计高程。为防止堵塞喷
控制,浆液水灰比1.0,浆液比重1.5em。充分拌和后用嘴,下管时用1MPa压力送水,边送水边下管。把喷嘴调
比重计对浆液密度进行测控,每罐一测并由专人记录加整到10°偏角设定摆动范围。启动高压泵、空压机、泥浆