吳其保

高壓擺噴截滲墻在某水閘的應(yīng)用

吳其保

高壓擺噴截滲墻，即根據(jù)實(shí)際情況利用一定的物理壓力和可以轉(zhuǎn)動(dòng)的噴頭，把已經(jīng)調(diào)和好的水灰漿通過(guò)噴嘴噴向巖石體或墻體形成一道防滲幕體。利用高壓噴頭一定高度的抬升或者一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)一些不穩(wěn)固的土地層進(jìn)行水泥基質(zhì)的噴射，高速?lài)娚淞餍纬煽諝怃鰷u對(duì)所噴射的介質(zhì)進(jìn)行攪拌達(dá)到均勻的效果，提高防滲能力。

一、主要設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)對(duì)閘室閘上側(cè)底板下采用32.5級(jí)或以上普通硅酸鹽水泥的高壓擺噴截滲墻進(jìn)行截滲處理，截滲墻長(zhǎng)150.0m，墻體深11.5～18.0m，采用分序施工，墻板結(jié)構(gòu)為折接式，擺噴角30°，初擬孔距1.0m。成墻后，要求墻體抗壓強(qiáng)度不小于3.0MPa，滲透系數(shù)K≤i×10-6cm/s。

二、施工工藝

1.鉆孔

（1）高壓噴射注漿擬采用杭州探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的地質(zhì)鉆機(jī)，每臺(tái)鉆機(jī)配一臺(tái)BW200/4型雙作用柱塞泵鉆孔。

（2）鉆孔前，測(cè)量人員根據(jù)施工圖紙標(biāo)注的位置確定防滲墻的施工軸線，沿施工軸線方向埋設(shè)軸線位置及高程控制木樁。

（3）鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)記錄孔位、孔深、地層變化和漏漿、掉鉆等情況，便于高噴時(shí)對(duì)不同地層采取相應(yīng)的技術(shù)措施。鉆孔的有效深度應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)墻底深度至少0.5m。

（4）施工時(shí)，每隔3個(gè)I序孔設(shè)一先導(dǎo)孔，采取芯樣、劃分地層，確定孔深。

（5）基本要求：孔徑與噴射管外徑相適應(yīng)，較噴射管外徑大20～40mm；終孔深度以達(dá)到設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)；孔斜合格標(biāo)準(zhǔn)為偏斜率≤0.5%；根據(jù)施工圖紙規(guī)定的樁位進(jìn)行放樣定位，孔位偏差不大于20mm。

2.高噴灌漿

（1）采用一臺(tái)CYP-50型高噴臺(tái)車(chē)（組裝高噴震動(dòng)錘，頻率800HZ，沖擊功5.3kN）、一臺(tái)3D2-SZ型高壓清水泵、一臺(tái)空壓機(jī)和一臺(tái)灌漿泵組裝成一套高噴設(shè)備進(jìn)行施工。

（2）擺噴樁施工采用預(yù)先成孔而后下入高噴管的方法進(jìn)行注漿，采用三管法實(shí)施。

（3）通過(guò)試驗(yàn)選定高壓噴射注漿工藝參數(shù)：水壓35～40MPa，流量70～80L/min；氣壓 0.7～0.8MPa，風(fēng)量1～1.5m3/s；漿壓 0.5～1MPa，漿量80～85L/min；噴射管提升速度6cm/min；噴射管擺角30°。

（4）試噴后將噴射裝置移到灌漿孔位，將噴射管下放到孔中設(shè)計(jì)深度，按漿、水、氣順序依次送入，各種參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求和孔口返漿正常后，再按要求進(jìn)行正常提升噴射。

（5）高噴灌漿結(jié)束后，粘土地層孔內(nèi)應(yīng)用粘土球回填封孔，每填一定高度后，下入粗徑鉆具搗實(shí)，使灌漿孔封填密實(shí)。

3.異常情況處理

（1）塌孔：在鉆孔時(shí)，出現(xiàn)塌孔或不返水，應(yīng)查明原因，詳細(xì)記錄層深。處理方法用粘土漿固壁，以順利成孔和保證孔壁穩(wěn)定。

（2）噴漿中斷：在噴漿過(guò)程中，供漿必須連續(xù)，一旦中斷，應(yīng)將噴漿管下沉到停漿點(diǎn)以下0.3m進(jìn)行復(fù)噴，保證樁體的完整性。

（3）灌漿過(guò)程中遇孤石，應(yīng)查明孤石位置和大小。在孤石上下各0.5m段，擺角加大10°～15°，提升速度降至80%左右。

（4）在噴漿過(guò)程中若出現(xiàn)孔口不返漿，應(yīng)立即放慢提升速度或停止提升，直至孔口翻出水泥漿液。若孔內(nèi)嚴(yán)重漏漿可采取下列方法進(jìn)行處理：①降低噴漿壓力、流量，進(jìn)行原地灌漿；②加大漿液濃度或灌注水泥砂漿、水泥粘土漿；③向孔內(nèi)沖填砂、土等堵漏材料。若發(fā)生串漿，應(yīng)填堵被串孔，待灌漿孔高噴灌漿結(jié)束后，應(yīng)盡快進(jìn)行被串孔的掃孔、灌漿。

（5）灌漿過(guò)程中發(fā)生串漿，應(yīng)堵塞串漿孔。灌漿孔灌漿結(jié)束后，應(yīng)盡快進(jìn)行被串孔的掃孔、灌漿或繼續(xù)鉆進(jìn)。

4.過(guò)程質(zhì)量控制

（1）高壓噴射灌漿作業(yè)前質(zhì)量檢查的內(nèi)容包括：根據(jù)施工圖紙規(guī)定的樁位進(jìn)行放樣定位，孔位偏差不大于20mm；所使用的材料和漿液配合比嚴(yán)格按照施工圖紙和規(guī)范的技術(shù)要求進(jìn)行配置，并報(bào)送監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后實(shí)施；孔斜合格標(biāo)準(zhǔn)為偏斜率≤0.5%。

（2）高壓噴射灌漿作業(yè)過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量檢查的內(nèi)容包括：噴射插管插入深度不低于設(shè)計(jì)深度；嚴(yán)格控制水、氣、漿液的壓力和流量，確保成墻質(zhì)量。

（3）高壓噴射灌漿結(jié)束后質(zhì)量檢查內(nèi)容為：高噴結(jié)束后，采取鉆孔取芯法檢查成墻質(zhì)量，抗壓強(qiáng)度不小于3.0MPa；采取圍井法鉆孔灌水試驗(yàn)，檢查滲透系數(shù)，保證不大于1×10-6cm/s。

三、質(zhì)量檢測(cè)

運(yùn)用電反射系數(shù)K剖面法、電位測(cè)深法，對(duì)截滲墻連續(xù)性和墻體有效深度進(jìn)行檢測(cè)；鉆探取芯試驗(yàn)法，檢測(cè)墻體滲透系數(shù)和抗壓強(qiáng)度。

1.墻體連續(xù)性

從截滲墻的電反射系數(shù)K斷面圖分析得知：在高壓擺噴截滲墻150.0m范圍，其閘左側(cè)27.4m，電反射系數(shù)K=-0.2～0.8；閘右側(cè)27.4m，電反射系數(shù)K=-0.2～0.4；閘中部長(zhǎng)95.2m，電反射系數(shù)K=-0.4～0.4，電反射系數(shù)K等值線呈緩傾角或近似水平形態(tài)，并且分布均勻，沒(méi)有產(chǎn)生低值封閉圈異常，說(shuō)明截滲墻墻體較均勻，連續(xù)性較好,符合設(shè)計(jì)要求。

2.有效深度

截滲墻的有效深度是根據(jù)工程截滲的要求及工程場(chǎng)地地質(zhì)條件決定的，為此，在節(jié)制閘150.0m的截滲墻上，分別布置了3個(gè)電位測(cè)深點(diǎn)，檢測(cè)墻體有效深度，經(jīng)檢測(cè)驗(yàn)證，截滲墻墻體有效深度符合設(shè)計(jì)要求。

3.滲透系數(shù)和抗壓強(qiáng)度

為了論證截滲墻施工質(zhì)量，根據(jù)電反射系數(shù)K剖面反映的墻體連續(xù)性情況，分別在河道最深處和電反射系數(shù)K值異常處布置三個(gè)鉆孔，全孔取芯，現(xiàn)場(chǎng)做注水試驗(yàn)，檢測(cè)墻體滲透系數(shù)；取有代表性的芯樣做室內(nèi)試驗(yàn)，檢測(cè)墻體抗壓強(qiáng)度，鉆探取芯試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 水庫(kù)北庫(kù)庫(kù)區(qū)實(shí)測(cè)淤積量計(jì)算表

四、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)地質(zhì)情況，通過(guò)試驗(yàn)確定合理的施工參數(shù)，施工中采取有效的措施，確保了成墻質(zhì)量。經(jīng)檢測(cè)表明，采用高壓擺噴截滲墻滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，并取得了較好的截滲效果■

（作者單位：安徽省（水利部淮河水利委員會(huì)）水利科學(xué)研究院 233000）