水库工程防渗加固的高压喷射灌浆防渗技术要点

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目前，比较先进的施工方法为挖掘、混合、喷射灌浆连续施工法(简称FMB连续施工法)，可高速构筑堤坝防渗连续墙，其特点有：技术特点、施工工艺流程、施工技术要点。
1、技术特点
1．1施工速度陕。挖掘、混合和喷射灌浆三道工序连续进行，采用EDV 、施工速度和水泥浆加入量。
1．2边挖掘、边混合和边喷射灌浆，地面不形成壕沟，不出现震动，不影响堤坝的稳定I生，不需护墙或板桩墙。
1．3 90％以上挖掘的士与水泥和添加剂混合后喷射灌浆于挖掘原处。剩余的士量不到全部挖掘土量的lO％ 环境污染较小。
1．4构筑的防渗连续墙均匀、无缝隙，渗水率极低、抗压强度高、抗侵蚀性强。
1．5设备利用率较高，成本较低。
1．6适用于多种不同类型的土质
采用FMB连续施工法在江河堤坝构筑防渗连续墙能够避免水的渗透，消除管涌，加固提坝。
2、施工工艺流程
施工程序大体分为钻孔、下注浆管、喷射提升清洗、回填等。其基本操作过程如下，具体施工参数在具体的过程中有所差异。
3、施工技术要点
地层的种类和密实度、地下水质、土颗粒的物理化学性质，对高压喷射灌浆凝结体有不同程度的影响，即高压喷射灌浆凝结体的形状和性能取决于被处理的地层类别。在施工中，各项工艺参数的配合、选用在实际工程中比较复杂，必须因地制宜，采取恰当必要的工艺措施。
       3．1钻孔。要按照地层情况选择合适的钻机，主要选择回转式钻机，松软的浅孔可以选择钻进效率更高的麻花钻，块石、人工堆石体层中应选择气动冲击回转钻。实践表明，合适的钻进措施能大幅提高钻进效率，降低设备损耗。
对钻孔较深，黏土层、砂层的厚度大，以及机械设备性能原因造成的卡、埋喷管的现象，采取以下措施：一是加大钻孔孔径，以增加喷管与孔壁间隙，根据钻孔孔径大于喷管外经40mm的标准掌握。例如，喷管的外径为91mm,则钻孔孔径要大于130mm。二是把喷孔孔内注满高固相优质泥浆固壁，防止塌孔造成下喷管时发生卡、埋隋况，同时，把孔口周围的淤积物、松散上体清除干净，孔口加塞保护。三是选用顺直、无变形的长喷管，以确保整体垂直度和减少接头数量，同时，可以减少装卸喷管的搅浆。
3．2搅拌。水泥浆搅拌时间对结石强度有较大影响。普通搅拌机要求搅拌时间要多于3min；搅拌lh得到的结石强度最高，但超过2h则结石强度开始下降；搅拌时间超过4 结石强度急剧下降，甚至不凝固。因此，搅拌时间不可过长。
3．3喷射。通过喷射工艺参数的调整控制固结体的形状。凝结体具有特殊的形式，要通过调节喷射压力和流量，改变喷嘴移动方向和速度加以控制。在喷嘴只旋转不提升或少量提升，可呈圆饼状；在底部、中间和顶部旋喷时慢速提升，并有意加大压力或重复喷射，而其余按正常参数旋喷时，呈大底圆桩状、糖葫芦状和大顶状圆柱。同样，定喷、摆喷也可喷成各种形状的凝结体，而旋、定、摆之间还可由单孑L或多孔互相搭配，组合成更多形状的凝结体，以满足特殊工程的不同要求。
进行深层长桩喷射施工时，要注意地层在垂向上的差异，以及地下水分布的影响。在使用同一工艺参数对全深度喷射作业时，可能在不同的深度形成直径差异很大的桩体，导致搭接厚度不够甚至搭接处出现缺口，会影响防渗墙的防渗效果。常规的开挖检查很难发现这种质量问题。所以，喷射深层长桩时，要根据地质剖面及地下水资料，在不同深度，针对不同地层土质情况，选择合适的喷射参数，以获得均匀密实的长桩。对深层的硬土，可采用增加喷射压力或适当降低旋转和提升速度等措施。
3．4特殊地层的灌浆。在含有细颗粒地层尤其是致密的黏f生太的土层中，进行高压喷射灌浆时，水气喷射过程中会使喷射影响范围内的土层颗粒被切削搅动，形成泥浆，并且在升扬置换作用下冒出地面，其稠度和采用的喷射形式直接有关。冒出浆液的相对密度，定喷较小，摆喷较大，旋喷最大，有时相对密度可高达1．7。为了使掺搅范围进入较多的喷射泥浆，要注意先实行水气喷射，暂不注浆，以升扬置换地层颗粒；再提升到一定高度后，在冒浆相对密度小于数值，如1．2时，再将喷射管路下落，实行水气浆二次喷射，这样形成的凝结体将会获得较高的凝结强度。
3．5复喷。在喷射灌浆中，为增加喷射长度或喷射范围，除通过增加喷射压力，减慢喷嘴移动速度外，还可在第一次喷射灌浆完毕后，把喷射管再下人进行第二次喷射(即复喷)，以达到要求。一般在松散地层复喷的效果稍低于黏f生土层。实践中也用复喷来进行第一次喷射灌浆中出现了质量事故的修补工作。
3．6冒浆不正常。喷射灌浆中，有部分土颗粒随着一部分浆液沿着喷射管壁冒出地面，即冒浆。从冒浆成分和流量大小可大致了解喷射灌浆质量和地层隋况，以及喷射效果和喷射参数的合理陛。冒浆量的大小与喷射类型、被灌地层和进浆量有关。冒浆量过大和过小均属不正常，要及时分析原因予以处理。冒浆(内含土粒及浆液)量小于注浆量的20％为正常现象，超过20％ t~ 1为异常。当基本不冒浆时，也认为是冒浆。