摘要：首先分析了高壓噴射法的技術(shù)原理，并介紹了高壓噴射法在實(shí)行工程中的應(yīng)用，針對(duì)大瀝口排澇站施工過程中采用的定噴及擺噴方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

Abstract： This paper analyzes the technical principles of the method of the jet grouting， and describe the use in proper project of the very method. And a compare between fixed grouting and swing grouting in Dali drainage pumping station were made to tell which method are more technical and economical.

關(guān)鍵詞：圍封 定噴 擺噴 防滲

1高壓噴射灌漿技術(shù)

高壓噴射法的技術(shù)原理是利用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)的土層深度后，采用高壓泥漿泵通過安裝在鉆桿底部的特殊噴嘴，向周邊土體或砂層高壓噴射固化漿液，同時(shí)鉆桿且以一定的速度邊旋轉(zhuǎn)邊提升，高壓射流使一定范圍內(nèi)的土體結(jié)構(gòu)破壞，并強(qiáng)制與固化漿液混合，凝固后便在土體中形成具有一定性能和形狀的固結(jié)體。

高壓噴射法一般分為旋轉(zhuǎn)噴射（簡(jiǎn)稱旋噴），定向噴射（簡(jiǎn)稱定噴）和擺動(dòng)噴射（簡(jiǎn)稱擺噴）。旋噴樁主要用于軟弱土層加固地基，包括第四紀(jì)沖積層、殘積層以及人工筑填土等，對(duì)砂土、粘性土、黃土及淤泥質(zhì)土等地層，效果較好。定噴和擺噴通常用于地基防滲，改善地基土的水力條件等工程，該技術(shù)用于土壩壩基防滲，也可用于松散地層的防滲堵滲、截潛流和臨時(shí)性圍堰等工程；對(duì)含有大粒徑的砂礫石地層，可實(shí)現(xiàn)漿液包裹作用。因此，不僅粘性土層、砂層中可用，在砂礫卵石層中也可用，可彌補(bǔ)劈裂灌漿、深層攪拌樁等垂直防滲技術(shù)不能處理砂礫石地層的缺陷。

2工程實(shí)例

2.1工程概況

大瀝口排澇站址地質(zhì)情況，經(jīng)鉆探揭示為人工填土層、粉質(zhì)粘土層、細(xì)砂層、粗砂層和下伏基巖。泵房為堤后式，基礎(chǔ)開挖較深，且挖穿粉質(zhì)粘土層進(jìn)入細(xì)砂層，施工基坑需防滲處理，考慮到排澇站建基面下砂層較厚，設(shè)計(jì)采用高壓定噴圍封方案。

2.2設(shè)計(jì)定噴方案

根據(jù)高壓定噴圍封防滲處理方案，施工單位在大瀝口排澇站左側(cè)進(jìn)行高壓定噴圍井試驗(yàn)，圍井試驗(yàn)在造孔過程中，對(duì)地質(zhì)進(jìn)行抽芯取樣，取了3個(gè)樣，發(fā)現(xiàn)底部粗砂層含有少量卵礫石。在圍井內(nèi)用抽水機(jī)做抽水試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)滲水量較大，經(jīng)過反復(fù)多次抽水試驗(yàn)都無法有效降低地下水位，表明圍封效果較差；為了查明定噴的有效長(zhǎng)度和厚度，增加做了一個(gè)試驗(yàn)孔，定噴完成7天后，開挖出來成墻最厚約12cm，最薄約2cm，因此推測(cè)在含有卵礫石的粗砂層可能出現(xiàn)薄弱處或可能成墻不連續(xù)，導(dǎo)致漏水較嚴(yán)重，定噴圍封不成功。

根據(jù)原地質(zhì)勘查報(bào)告及試驗(yàn)過程所反映的問題和現(xiàn)場(chǎng)察看的地質(zhì)鉆探取出的巖芯情況表明，在下部粗砂層的確存在少量卵礫石，根據(jù)《水電水利工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范》中各種形式高噴墻的適用條件：定噴和小角度擺噴適用于粉土和砂土地層，大角度擺噴適用于各種地層（特別是卵礫石層）。高壓定噴灌漿方案是出于節(jié)約成本的考慮，但由于底部砂層含少量卵礫石的存在（處于臨界條件），根據(jù)試驗(yàn)情況，實(shí)際高壓定噴灌漿方案達(dá)不到預(yù)期效果，需要修改設(shè)計(jì)方案。

2.3 設(shè)計(jì)擺噴方案

由于圍封效果直接影響大瀝口排澇站基坑開挖的成敗，非常關(guān)鍵，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況綜合考慮將原高壓定噴圍封改為高壓擺噴圍封方案。

高壓定（擺）噴注漿孔孔距計(jì)算參考《地基處理與基坑支護(hù)工程》（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社）高壓定（擺）噴地面最大孔距計(jì)算公式：

式中：L0—噴射板墻有效長(zhǎng)度，參考《高壓噴射注漿施工操作技術(shù)規(guī)程》（HT/T20691-2006）并結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，砂礫中擺噴板墻有效長(zhǎng)度L0=1.0，定噴L0=1.05；

H—鉆孔設(shè)計(jì)深度，H=21.50m；

θ—噴射方向與噴射孔連線的夾角，定噴θ=0°，擺噴θ=15°；

λ—鉆孔垂直度偏差，按《高壓噴射灌漿規(guī)范》（DL/T5200-2004）取值為1%；

計(jì)算得高壓擺噴最大孔距為1.52m，為確保有效搭接，根據(jù)相關(guān)類似工程的經(jīng)驗(yàn)，試驗(yàn)孔距實(shí)際取1.50m。

為了驗(yàn)證高壓擺噴灌漿在本次圍封實(shí)施的可行性與高壓擺噴灌漿在該土質(zhì)中成墻后的滲透性和成墻的有效長(zhǎng)度及樁間搭接效果，最終確定正常施工的施工參數(shù)，施工方進(jìn)行圍井試驗(yàn)。圍井由4根樁構(gòu)成，采用三管法高壓擺噴灌漿工藝，折線連接，夾角15°，擺角35°，間距1.5m。底部進(jìn)入相對(duì)不透水層1.0m，頂部至地面。之后進(jìn)行注水試驗(yàn)。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圍井試驗(yàn)數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)基坑高程數(shù)據(jù)計(jì)算得出滲透系數(shù)為k=2.16×10-5cm/s。

定噴完成7天后，圍井內(nèi)外側(cè)開挖2m。從上部2m墻體來看，墻體噴射的半徑長(zhǎng)度不均勻，最長(zhǎng)半徑可達(dá)1.2m，最短的僅有0.7m，較短半徑部位墻體搭接不充分。墻體最小厚度8～10cm，最厚部位25cm左右。墻體呈青灰色，強(qiáng)度較高。試驗(yàn)結(jié)果基本可以滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，但并不十分理想，考慮到基礎(chǔ)圍封范圍較大，試驗(yàn)僅是局部一個(gè)點(diǎn)，而且所選的孔距為1.5m， 接近計(jì)算的理論值，考慮到施工操作的偏差，泵房部位基礎(chǔ)開挖深度較其它部位深，形成水頭大，施工工期較其它部位要長(zhǎng)，且從圍井試驗(yàn)看，防滲墻體可能存在局部搭接不充分問題，故為提高泵房部位圍封搭接的保證率，將泵房部分的高壓擺噴灌漿孔距縮短10cm，定為1.4m，其它開挖深度較淺部位的高壓擺噴灌漿孔距仍為1.5m。

2.4 各方案投資比較

大瀝口排澇站圍封方案設(shè)計(jì)工程量及建安工程費(fèi)詳見下表，工程單價(jià)按照投標(biāo)合同單價(jià)進(jìn)行計(jì)算比較。

表2-1大瀝口排澇站圍封方案設(shè)計(jì)工程量及建安工程費(fèi)比較表

項(xiàng)目

工程量（m）

單價(jià)（元）

合價(jià)（萬元）

一

高壓定噴防滲方案

1

高壓定噴樁鉆孔深度（土層）

3624.00

88.10

31.93

2

高壓定噴樁灌漿深度（土層）

1126.00

244.56

27.54

3

高壓定噴樁鉆孔深度（砂層）

5954.00

92.27

54.94

4

高壓定噴樁灌漿深度（砂層）

5954.00

235.97

140.50

合價(jià)

254.90

二

高壓擺噴防滲方案

1

高壓擺噴樁鉆孔深度（土層）

3624.00

88.10

31.93

2

高壓擺噴樁灌漿深度（土層）

1126.00

318.36

35.85

3

高壓擺噴樁鉆孔深度（砂層）

5954.00

92.27

54.94

4

高壓擺噴樁灌漿深度（砂層）

5954.00

296.19

176.35

合價(jià)

299.06

由上表可知，大瀝口排澇站圍封原高壓定噴防滲方案建安工程費(fèi)為254.90萬元，變更后高壓擺噴防滲方案建安工程費(fèi)為299.06萬元，工程土建投資相對(duì)原設(shè)計(jì)方案增加了44.16萬元。

3結(jié)論

基坑圍封是基礎(chǔ)施工能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，如基礎(chǔ)底部砂層中含少量卵礫石的的情況，必須采取實(shí)際可行的方案徹底解決基坑滲水問題。高壓定噴防滲方案較為經(jīng)濟(jì)，但可能出現(xiàn)薄弱處或可能成墻不連續(xù)，導(dǎo)致漏水較嚴(yán)重；高壓擺噴防滲方案面對(duì)大粒徑卵礫石層防滲較果相對(duì)較好，但相應(yīng)該投資稍大。

參考文獻(xiàn)

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