中小型水库土坝防渗工程主要工法探讨(2)

中小型水库土坝防渗工程主要工法探讨

2.2高压喷射灌浆 2.2.1基本原理

高压喷射灌浆（简称高喷灌浆或高喷），是一种采用高压水或高压浆液形成高速喷射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥浆液基质充填、掺混其中，形成桩柱或板墙的凝结体，用以提高地基防渗或承载能力的施工技术。 2.2.2工法介绍 ⑴高喷灌浆形式

根据工程需要和地质条件高压喷射灌浆可采用旋喷、摆喷、定喷三种形式。 ⑵施工方法

高喷灌浆的一般工序为机具就位、钻孔、下入喷射管、喷射灌浆及提升、冲洗管路、孔口回灌等。当条件具备时，也可以将喷射管在钻孔时一同沉入孔底，而后直接喷射灌浆及提升。

高压喷射灌浆每种形式可采用三管法、双管法和单管法。 2.2.3适用范围

1、定喷和小角度摆喷适用于粉土和砂土地层；大角度摆喷和旋喷适用于淤泥质土、粉质粘土、粉土、砂土、砾石、卵（碎）石地层。

表2.2.1 高压喷射灌浆工法比较 喷射形式 喷射管 喷射介质 单管法 单一管路 水泥基质浆液 气，或水和水泥基质浆液 和压缩空气 双管法 二重管或两列管 水泥基质浆液和压缩空三管法 三重管或三列管 水、水泥基质浆液2、承受水头较小的或历时较短的高喷墙，可采用摆喷对接或折接、定喷折接形式。

3、在卵（碎）石地层中，深度小于20m时，可采用摆喷对接或折接、定喷折接形式，对接摆角不宜小于60°，折角摆角不宜小于30°；深度20m～30m时，可采用单排或双排旋喷套接、旋摆搭接形式；当深度大于30m时，宜采用双排或三排旋喷套接形式。

4、对含有较多漂石或块石的地层，应进行高压喷射灌浆试验，以确定其适

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用性。

5、当深度大于30m时，应慎用高压喷射灌浆防渗墙。

6、当地下水渗透过大时，应采取其他相应的措施后，应慎用高压喷射灌浆工法。 2.2.4技术指标

高喷墙根据工程需要其技术指标可参考下表确定。 表2.2.2 高喷墙墙体技术性能指标

地层 粉土层 砂土层 砾石层 卵（碎）石层 注1：i=1～9。 注1：渗透系数 K为现场试验指标，凝结体抗压强度为室内试验指标。单管法和双管法K取低值，R取高值；三管法K取高值，R取低值。 2.2.5经济估算

高喷墙的单位平米概算指标应根据工程需要、地层情况、工法、成孔方法、结构形式等测算。

根据2002年《水利建筑工程概算定额》（水总116号文），三管法高喷墙的概算参考指标见表2.2.3。

表2.2.3 三管法高喷墙概算参考指标 序1 2 3 4 备注 高喷形式 渗透系数 K(cm/s) i×10-6 i×10-6 i×10-５～i×10-6 i×10-４～i×10-５ 抗压强度R28(Mpa) 0.5～3.0 1.5～5.0 3.0～10 3.0～12 定喷 262 247 363 1.50 1.50 1.35 摆喷 407 353 538 1004 1.20 1.30 1.10 0.90 旋喷 486 421 693 1288 1.20 1.30 1.00 0.80 号 地层 粘土 砂 砾石 卵石 概算单价 参考孔距 概算单价 参考孔距 概算单价 参考孔距 单位：概算单价为元/m2，参考孔距为m。 - 7 -

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2.3深层搅拌法水泥土防渗墙 2.3.1 基本原理

深层搅拌法水泥土防渗墙是利用钻搅设备将地基土水泥等固化剂搅拌均匀，使地基土固化剂之间产生一系列物理—化学反应，硬凝成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土。 2.3.2 工法介绍

深层搅拌法包括有单头搅、双头搅、多头搅。水泥土防渗墙是深层搅拌法加固地基技术作为防渗方面的应用，作为水泥土搅拌桩防渗墙，一般的现在采用专用的成墙施工机械—多头小直径深层搅拌截渗桩机，施工时采用的是湿喷工艺，即随着搅拌叶片在地层中搅拌的同时，利用泥浆泵通过钻杆连续不断的向地层中输送水泥浆液，使之与土体均匀混合。成墙施工时如果要求复搅，按提升过程喷浆与否，分为“四搅四喷”和“四搅两喷”。对于三小直径深层搅拌截渗桩机成墙且不要求复搅的施工操作程序如下：