论文部分内容阅读
摘要：单管高压旋喷法具有设备简单、投资少、操作容易、施工速度快的特点，因此在建筑工程中得到广泛应用。文章结合云浮某水库防渗工程，对单管高压旋喷技术在土坝坝基防渗处理中的应用进行了探讨。
关键词：水库工程；防渗处理；高压旋喷桩
中图分类号：TV543文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）21－0069－02
1工程概述
某水库位于广东云浮，距市区20 km，坝址控制流域16.17 km2，总库容1753万m3，枢纽建筑物由主坝、副坝、溢洪道、灌溉隧洞及涵管等组成，主坝坝顶高程76.5 m，坝顶长122 m，坝顶宽8.0 m，上游坝坡为1∶2.60～1∶3.5，下游坝坡为1∶3.70～1∶4.10，上游坝坡为块石护坡，下游坝坡为草皮护坡，在下游设有棱体排水。水库正常水位为72.6 m，设计洪水位为73.56 m，死水位为62.8 m。根据工程所在地的地质勘探资料，坝基高程EL63－EL68 m为砂质红黏土，高程EL58－EL52 m为耕作土，高程EL52 m以下为强风化岩层。因坝基土层大部分为良透水层，地下渗流大，坝基曾出现管涌现象。
2选择防渗处理方案
2.1防渗处理方案的选择
本大坝工程迎水面采用地下垂直砼防渗墙进行防渗，砼防渗墙采用单管高压旋喷技术进行施工。
2.2单管高压旋喷水泥防渗墙的参数选定
防渗墙布置于桩号0＋000.50－0＋081 m间的坝内侧，全长80.5 m，桩径50 cm，要求桩钻透强风化岩层。工程量为1 930 m。
2.3施工工艺流程
施工工艺流程，见图1。
图1施工工艺流程图
3施工技术
3.1施工准备
（1）施工之前先平整场地，挖好排浆沟，按施工样图测放出各桩的中心位置，并用套板和撒石灰标出桩位。
（2）根据孔位定点埋设孔口管，以防止钻进和旋喷时孔口塌陷。孔口管可重复使用。
（3）钻机就位。钻机安放时下垫木板，使钻机安放平稳，保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不大于1%。
（4）钻孔。采用76型旋转振动钻机进行钻孔，孔位偏差不大于50 mm。
（5）贯入注浆管。钻孔达到设计孔深后，先检查各部位密封圈是否封闭，各管安装是否正常，喷嘴是否畅通，然后贯入注浆管，插入后先进行高压水射水试验。
3.2旋喷施工
（1）施工技术参数根据要求并经现场试验确定，经试喷后进行施工作业，试喷技术参数选定如下：工作压力18～20 MPa，气流压力取0.7 MPa，浆流量35～40 L/min，喷管提升速度12～15 cm/min，水灰比1∶1.5（常用1，水泥用量＞150 kg/m）。
（2）在桩底部边旋转边喷射1 min后，再进行边旋转、边提升、边喷射注浆。
（3）喷射时，应达到预定的喷射压力和喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查并排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复喷。因本工程桩径较大，施喷过程中拟采用较高喷射压力、泵量和降低提升速度等措施来加大桩体尺寸，确保达到设计要求。
（4）高压喷管必须旋转灵活，在高压作用下，密封性能良好。
（5）喷射注浆达到设计深度后，继续用注浆泵注浆，待水泥浆从孔口返出后，即可停止注浆，然后将注浆泵的吸水管移至清水箱，抽吸一定量清水将注浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出，然后停泵。
（6）施喷过程中应注意观察冒浆情况，予以妥善处理，及时清除沉淀的泥渣，并做好详细记录。
（7）卸下的注浆管，应立即用清水将各通道冲洗干净，并拧上堵头。注浆泵、送浆管路和浆液搅拌机等都要用清水清洗干净。高压泵管路也要送水冲洗干净。
（8）旋喷结束后要进行压力注浆，以补填桩柱凝结收缩后产生的顶部空穴，并要预防其他钻孔排出的泥土或杂物混入，然后拔出孔口管。
（9）相互两桩之间旋喷间隔时间不少于48 h，对旋喷防渗墙其桩间的搭接长度不小于20 cm，保证其墙体的防渗能力。
3.3故障及处理
（1）喷嘴或管路被堵塞，表现是压力骤然上升，预防措施：①在高压泵和注浆泵的吸水管进口和水泥浆储备中均设置过滤网，并经常清理；②若喷射过程出现水泥供不应求时，应将注浆管提起一段距离，抽送清水将管道中的水泥浆顶出喷头后再停泵；③喷射结束后，按要求做好各系统的清理工作。
（2）高压泵排量达不到要求或压力上不去。处理方法：①检查阀、活塞缸套等零件，磨损大的及时更换；有杂物影响阀关闭时及时清理；②检查吸水管路是否畅通，是否漏气，避免吸入空气，尽量减少吸水管道的流动阻力；③检查活塞每分钟的往复次数是否达到要求，防止传动系统中的打滑现象；④检查安全阀、高压管路，消除拦漏；⑤检查喷嘴直径是否符合要求，更换过度磨损的喷嘴。
4质量控制和检验成果
参考文献
1 陈春生.高压喷射注浆技术及其应用研究［D］.河海大学，2007
2 黎中银.水平高压旋喷工法在预加固工程中的应用研究［D］.中国地质大学（北京），2009
3 王超磊、王雯雯.高压旋喷技术在坝基防渗中的应用研究［J］.科协论坛（下半月），2010（07）
High－pressure Jet Grouting Technology in the Reservoir Seepage Engineering
Huang bin
Abstract: The single－tube high－pressure jet grouting method with simple equipment, low investment, easy operation, construction and fast speed, so the construction has been widely used. In combination with a reservoir seepage Yunfu projects, single－tube high－pressure jet grouting technology in the earth dam foundation seepage in the application were discussed.
Key words: reservoir engineering; seepage; high pressure jet piles
关键词：水库工程；防渗处理；高压旋喷桩
中图分类号：TV543文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）21－0069－02
1工程概述
某水库位于广东云浮，距市区20 km，坝址控制流域16.17 km2，总库容1753万m3，枢纽建筑物由主坝、副坝、溢洪道、灌溉隧洞及涵管等组成，主坝坝顶高程76.5 m，坝顶长122 m，坝顶宽8.0 m，上游坝坡为1∶2.60～1∶3.5，下游坝坡为1∶3.70～1∶4.10，上游坝坡为块石护坡，下游坝坡为草皮护坡，在下游设有棱体排水。水库正常水位为72.6 m，设计洪水位为73.56 m，死水位为62.8 m。根据工程所在地的地质勘探资料，坝基高程EL63－EL68 m为砂质红黏土，高程EL58－EL52 m为耕作土，高程EL52 m以下为强风化岩层。因坝基土层大部分为良透水层，地下渗流大，坝基曾出现管涌现象。
2选择防渗处理方案
2.1防渗处理方案的选择
本大坝工程迎水面采用地下垂直砼防渗墙进行防渗，砼防渗墙采用单管高压旋喷技术进行施工。
2.2单管高压旋喷水泥防渗墙的参数选定
防渗墙布置于桩号0＋000.50－0＋081 m间的坝内侧，全长80.5 m，桩径50 cm，要求桩钻透强风化岩层。工程量为1 930 m。
2.3施工工艺流程
施工工艺流程，见图1。
图1施工工艺流程图
3施工技术
3.1施工准备
（1）施工之前先平整场地，挖好排浆沟，按施工样图测放出各桩的中心位置，并用套板和撒石灰标出桩位。
（2）根据孔位定点埋设孔口管，以防止钻进和旋喷时孔口塌陷。孔口管可重复使用。
（3）钻机就位。钻机安放时下垫木板，使钻机安放平稳，保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不大于1%。
（4）钻孔。采用76型旋转振动钻机进行钻孔，孔位偏差不大于50 mm。
（5）贯入注浆管。钻孔达到设计孔深后，先检查各部位密封圈是否封闭，各管安装是否正常，喷嘴是否畅通，然后贯入注浆管，插入后先进行高压水射水试验。
3.2旋喷施工
（1）施工技术参数根据要求并经现场试验确定，经试喷后进行施工作业，试喷技术参数选定如下：工作压力18～20 MPa，气流压力取0.7 MPa，浆流量35～40 L/min，喷管提升速度12～15 cm/min，水灰比1∶1.5（常用1，水泥用量＞150 kg/m）。
（2）在桩底部边旋转边喷射1 min后，再进行边旋转、边提升、边喷射注浆。
（3）喷射时，应达到预定的喷射压力和喷浆量后再逐渐提升注浆管。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即进行检查并排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时，应进行复喷。因本工程桩径较大，施喷过程中拟采用较高喷射压力、泵量和降低提升速度等措施来加大桩体尺寸，确保达到设计要求。
（4）高压喷管必须旋转灵活，在高压作用下，密封性能良好。
（5）喷射注浆达到设计深度后，继续用注浆泵注浆，待水泥浆从孔口返出后，即可停止注浆，然后将注浆泵的吸水管移至清水箱，抽吸一定量清水将注浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出，然后停泵。
（6）施喷过程中应注意观察冒浆情况，予以妥善处理，及时清除沉淀的泥渣，并做好详细记录。
（7）卸下的注浆管，应立即用清水将各通道冲洗干净，并拧上堵头。注浆泵、送浆管路和浆液搅拌机等都要用清水清洗干净。高压泵管路也要送水冲洗干净。
（8）旋喷结束后要进行压力注浆，以补填桩柱凝结收缩后产生的顶部空穴，并要预防其他钻孔排出的泥土或杂物混入，然后拔出孔口管。
（9）相互两桩之间旋喷间隔时间不少于48 h，对旋喷防渗墙其桩间的搭接长度不小于20 cm，保证其墙体的防渗能力。
3.3故障及处理
（1）喷嘴或管路被堵塞，表现是压力骤然上升，预防措施：①在高压泵和注浆泵的吸水管进口和水泥浆储备中均设置过滤网，并经常清理；②若喷射过程出现水泥供不应求时，应将注浆管提起一段距离，抽送清水将管道中的水泥浆顶出喷头后再停泵；③喷射结束后，按要求做好各系统的清理工作。
（2）高压泵排量达不到要求或压力上不去。处理方法：①检查阀、活塞缸套等零件，磨损大的及时更换；有杂物影响阀关闭时及时清理；②检查吸水管路是否畅通，是否漏气，避免吸入空气，尽量减少吸水管道的流动阻力；③检查活塞每分钟的往复次数是否达到要求，防止传动系统中的打滑现象；④检查安全阀、高压管路，消除拦漏；⑤检查喷嘴直径是否符合要求，更换过度磨损的喷嘴。
4质量控制和检验成果
参考文献
1 陈春生.高压喷射注浆技术及其应用研究［D］.河海大学，2007
2 黎中银.水平高压旋喷工法在预加固工程中的应用研究［D］.中国地质大学（北京），2009
3 王超磊、王雯雯.高压旋喷技术在坝基防渗中的应用研究［J］.科协论坛（下半月），2010（07）
High－pressure Jet Grouting Technology in the Reservoir Seepage Engineering
Huang bin
Abstract: The single－tube high－pressure jet grouting method with simple equipment, low investment, easy operation, construction and fast speed, so the construction has been widely used. In combination with a reservoir seepage Yunfu projects, single－tube high－pressure jet grouting technology in the earth dam foundation seepage in the application were discussed.
Key words: reservoir engineering; seepage; high pressure jet piles