高噴灌漿技術在圍堰防滲工程中的應用

摘要:高壓噴射灌漿技術在水工建筑物圍堰防滲工程中已得到廣泛應用。以北易水倒虹吸工程為例，介紹高壓噴射灌漿在南水北調(diào)中線北易水倒虹吸工程圍堰防滲墻工程中的應用，著重敘述復雜地質(zhì)條件下高壓擺噴的施工工藝、施工方法及檢測防滲效果的圍井壓水試驗法，對同類工程提供一些建議和參考。

關鍵詞:高噴灌漿;圍堰;防滲墻;北易水渠道倒虹吸工程

高噴防滲墻施工技術簡單、進度快、防滲加固性好且造價較混凝土防滲墻低，但對地層敏感性強，一般在壤土層、中密狀態(tài)的砂土層中成墻質(zhì)量較好，而對粘性土、致密細砂層，尤其是粒徑較大的砂卵石層，且含漂石時，其噴射材料穿透性受阻，漿體擴散半徑受限，成墻連續(xù)性不易保證。

在南水北調(diào)中線北易水倒虹吸工程圍堰防滲墻施工時，對含大漂石、砂礫卵石層、富含小溶洞和節(jié)理裂隙發(fā)育的泥質(zhì)灰?guī)r等復雜地層，采用高壓擺噴技術，在較短的時間內(nèi)完成了近17000m的高噴防滲墻，通過對施工質(zhì)量的嚴格控制，提高了成墻效果，達到了基坑防滲要求，保證了主體管身段基礎開挖和混凝土施工順利進行。

1工程概況

北易水渠道倒虹吸工程位于河北省易縣城西北約1.0km的北易水河上。倒虹吸出口北0.5km為易縣至淶源公路，對外交通便利。北易水倒虹吸工程由進出口渠道段、穿河渠道倒虹吸、退水閘及附屬建筑物組成。工程等級為Ⅰ等，主要建筑物的級別為1級。

高噴防滲墻主要應用于基坑圍堰防滲工程，基坑排水和安全度汛是本工程施工組織的難點和重點，目標是及時為管身段混凝土澆筑提供工作面。

主要設計工程量為:一期圍堰8340延米，防滲面積為7940m2;二期圍堰8640延米，防滲面積為8640m2。共計16980延米，防滲面積為16580m2。圍堰防滲墻頂高程為53.0m，底部高程為43.0m。

2水文地質(zhì)

本工程位于太行山東麓北易水河中上游，河漫灘及河床組成物質(zhì)為第四系全新統(tǒng)沖積砂及卵石層，厚度1.1～12.0m不等。其下部的古生界中寒武系饅頭毛莊組地層及燕山期閃長玢巖侵入巖體，巖性以泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)灰?guī)r、石英砂巖為主，夾少量頁巖，巖石上部破碎，節(jié)理、裂隙發(fā)育。

建筑物區(qū)地下水為孔隙潛水及基巖裂隙水，局部分布巖溶水。孔隙水埋藏于第四系砂礫及卵石層中，透水層厚5～12m，滲透系數(shù)為70m/d。

實際施工中，經(jīng)基坑開挖、鉆孔取芯結(jié)果顯示，在靠近一期圍堰，古河床段，從作業(yè)面高程53.0m自上而下地層地質(zhì)依次為:①在高程47.0～46.0m為砂卵石層，粒徑一般10～15cm，含泥量少，較松散，但在個別部位有孤石或小溶洞;②在高程46.0～45.5m處有0.5～1.0m的強風化至中風化的泥巖;③在高程45.5～44.7m處有0.8m的泥質(zhì)灰?guī)r;④在高程44.7m或44.5m處是全風化的泥巖。在靠近二期縱向圍堰段，多為致密粉細砂層。

另外，從基坑開挖地質(zhì)巖石和抽水情況來看，滲透系數(shù)應該不小于200m/d。

3主要技術參數(shù)的確定

為保證高壓噴射灌漿施工順利進行，確保施工質(zhì)量，同時為檢查擺噴灌漿工藝參數(shù)設計的合理性、成墻的可靠性，在現(xiàn)場采用二重管和三重管法高壓旋噴樁施工開始前，在地質(zhì)條件具有代表性的區(qū)段，用選定的配合比進行高壓噴射注漿工藝試驗。通過試驗確定樁距和孔深以及確定漿液性能、噴射流量、壓力、旋速和提升速度等工藝參數(shù)，具體試驗區(qū)布置在一期縱向圍堰與上游圍堰交界處，試驗圍井呈三角形布置，孔距1.0m，圍井深8m。

圍井施工完成7d后，對圍井進行壓水試驗，測出圍井的滲透系數(shù)，并對圍井周邊及井內(nèi)的土層進行開挖，觀察圍井成墻情況。根據(jù)對試驗成果的分析，防滲效果和成墻厚度均滿足設計要求。高壓擺噴按圍井試驗所確定的參數(shù)施工。

4施工方法

4.1施工技術要求及參數(shù)

鉆孔孔距1.0m，孔底深入巖層0.5～1.0m，孔位偏差小于5cm，鉆孔偏斜率小于1%。

漿液采用水泥漿，水灰比為0.8∶1。

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