水利工程施工中高壓噴射灌漿技術的應用分析

朱洪軍　劉小來　陳俞

【摘 要】隨著社會的發展，人們生活水平的提高，基礎設施的建設水平也在不斷提高，逐漸修建了很多水利工程，促進了國家經濟的發展和進步。在水利工程建設的過程中，高壓噴射灌漿技術具有十分重大的作用。高壓噴射技術具有可靠性好、團結強度大以及成本低等特點已經逐漸被應用。高壓噴射灌漿技術對于水利工程建設過程中防滲問題起到很大保護作用，也在一定程度上提高了施工質量，促進了水利工程的經濟效益和社會效益。本文主要分析了水利工程施工中高壓噴射灌漿技術。

【關鍵詞】水利工程；施工；高壓；噴射灌漿技術

1.高壓噴射灌漿技術的概述

現階段，高壓噴射灌漿技術是水利工程建設過程中應用比較廣泛的施工技術，高壓噴射灌漿技術是以灌漿為基礎，利用高壓噴射技術可以很好的保障水利工程地基的穩固性，增加地基的強度和穩定性。目前，國內的大部分水利工程都是中小型，分布不集中，比較分散。在早期建設水利工程的時候為了更好地滿足社會和人們的需求，在汛期可以具備很好的防洪作用，在旱期可以提供一定的灌溉條件，因此，建設水利工程的質量具有十分嚴格的要求，尤其是在建設水閘泵站的時候，由于水工建筑物基礎比較差，導致工程的安全性和穩定性不是很好，如果水利工程的施工質量不能得到保障，就會非常容易出現滲透問題，甚至出現事故，從而損害了人們的生命安全和財產安全，因此，我們需要不斷研究高壓噴射灌漿技術來增加水利工程的防滲作用，從而提高工程的穩固性，提高工程質量。

2.高壓噴射灌漿技術在水利工程中的作用

2.1轉換和升揚作用

在利用高壓噴射灌漿技術來進行水利工程建設的時候，從噴射嘴中能夠噴射出氣、水、漿以及壓縮空氣，不僅能夠形成漿液或者水的外包層，保障漿液和水能夠射流到更遠的位置，并且在維持很大壓力層以后，還可以進行升揚作用。利用噴射桿和孔壁之間的間隙來把水或漿液噴射出之后，土層的細?；蛘咄潦樾伎梢陨龘P起來，從而帶出空氣外，利用漿液代替原來的部位，并且還可以起到一定的轉換作用。

2.2滲透和擠壓作用

隨著噴射距離的不斷增加，高壓噴射射流的強度也在不斷降低，不斷擠壓地面。此外，在高壓噴射以后，還可以繼續進行靜態灌漿，會逐漸滲透到周圍土地上，所以就會使得周圍土地和凝結體更加緊密的進行結合，還會滲透到凝結中的凝結體的周圍，從而起到一定的防滲作用。

2.3位移握裹作用

因為地層中相對比較小的石塊擁有巨大的噴射能量，輔助升揚作用，然后可以很好的把漿液充分的填充在石塊周圍并且進行握裹，一旦遭遇大石塊區域或者石塊比較集中的地方，應該適當的降低速度，增加比能值。在強大的沖擊力的作用下，塊石會出現一定的位移或松動，導致漿液逐漸沿著周圍的孔隙不斷滲透到石塊中間。在高壓噴射灌漿的余壓、滲透以及擠壓的一起作用下，出現握裹凝結作用，從而保障凝結體連續密實。

3.高壓噴射灌漿技術在水利工程中的應用

3.1鉆孔

在施工過程中進行造孔的時候，應該充分了解和做好堵漏工作，從而保障內部的泥漿可以正常使用和循環，反出空外，一直到終孔。適當進行跟管鉆進，可以一邊跟進一般鉆進，一直到終孔。進行鉆進的時候，應該保證鉆孔機垂直，鉆孔機達到指定位置的時候需要進行墊平，利用水平尺來對鉆孔過程中的立軸、機體水平直度進行測量，一般情況下來說，在對孔位進行設計的時候，應該保證偏差不大于50mm，鉆孔灌漿率不應該超過0.5%，并且鉆孔的深度應該不小于設計時候的底高程。在鉆孔的過程中每鉆進3m的時候，就應該利用水平尺進行一次測量，避免出現傾斜偏差的問題。在施工過程的防滲中，孔距的選擇是十分重要的，因為，孔距的選擇不但可以影響工程的總價和進度，也在一定程度上影響著凝結體的可靠性。應該根據地層的地質條件來合理選擇孔距，并且應該綜合考慮高壓噴射灌漿的施工工藝、防滲性能要求、孔深、結構等諸多原因。一般來說，孔距都選擇為2.0m，半徑為1.8m，15°的擺角。經過不斷的檢驗以后，應該充分使用風、水輪換沖洗縫面，在沖洗的過程中，應該敞開孔口，并且把管查到底部，利用水或者風進行多次沖洗，直到沖出來的水是清水為止。

3.2下入噴射桿

在對泥漿固壁進行鉆孔的時候，能夠把噴射桿直接放置到孔內，一直到底部為止。利用跟管鉆進鉆孔的時候，一般會出現兩種情況：一是，不先進行拔管處理，首先應該進行泥漿的灌注，等把套管灌滿以后，才進行拔管。在拔管的過程中也應該不間斷的進行泥漿的灌注，從而確保泥漿高度不變，直到把套管整個拔出以后，才可以把噴射桿下放到底部。二是，可以在套管內部放入均勻的PVC塑管來以此保護管壁，基本的過程為，在還沒有拔出套管的時候，把PVC塑料管放入到其中，此后才可以進行拔管，當套管完全拔出以后，合理的把噴射桿放入到底部。

3.3高壓噴射施工

在水利工程施工過程中應該依據具體的施工實際情況來對施工過程中高壓噴射灌漿技術的參數進行選擇，不能進行照搬，而且更加值得我們注意的就是每種參數之間的聯系。例如，灌漿的壓力會在一定程度上影響噴射桿的上升速度。在施工過程中確定提升速度的時候注意以下幾點：一是，土層原因。因為不同土質具有不同的性質，所以在進行高壓噴射灌漿的時候應該對實際情況進行充分考慮，利用合理的施工方法，例如噴射桿在砂層中可以適當增加速度，但是在砂卵層中應該適當降低速度；二是，施工順序的原因。在提升的過程中，對先序孔的速度應該適當慢一點，后序孔的速度應該適當增加，除此之外，盡量控制進漿量。

4.工程實例和帶來的社會經濟效益

以對如東縣東安新閘工程下游防沖排樁基礎防滲施工技術為研究案例。如東縣東安新閘布置于如東老東安閘下游距老閘約6.67Km處的東安墾區圍堤上，建成后達到防御100年一遇高潮位的設計防洪能力，300年一遇高潮位的校核防洪能力，東安閘設計過閘最大流量為739.0立方米/秒，工程等級為Ⅱ等，主要建筑物級別為2級，次要建筑物級別為3級，屬中型建筑物。為了提高水閘引排水能力，減少對下游護坦、海曼段的沖刷，在下游防沖段設置防沖排樁（Ф80cm鋼筋砼灌注樁，樁中心距90cm），樁的接縫后采用高壓擺噴處理。此過程中使用的施工方法是三管法定向噴射灌漿技術。該水閘的土層基礎地質為粉土或粉砂為主，局部為輕粉質沙壤土，工程力學強度較低至一般，最大的弱點為抗沖刷能力較弱，極易被潮水沖刷，為此高壓擺噴設計墻體高程為▽-3.4～▽-23.4，共計20m，利用柱擺式凝結體來進行布置，孔距設置為為每根排樁間隔，共計111根，合計進尺2220m。施工時采用一臺地質鉆機和一臺高噴臺車。在孔柱噴射中心建設一個圓柱體，進行高壓噴射后，高壓水以及氣會攪動和沖擊土層，從而進行混合攪拌，硬化之后就會形成凝結體，不僅可以實現資源充分使用的目的，也可以降低成本，保證施工質量，促進社會發展。東安新閘建成至今已有5年多，從目前運行情況來看總體良好，基本穩定，防沖排樁和高壓噴射相結合的技術措施已較好的滿足了設計防滲意圖。

與一般的防滲方式來說，利用高壓噴射灌漿技術進行水利工程防滲的時候具有更大的優勢，因為高壓噴射灌漿技術具有開挖量小、面積小、施工方便、成本低以及對周圍影響小等特點，此外，此技術防滲能力優與其他技術，因此，可以很好地增加工程的防滲能力，最大限度的提高了抗火災能力，從而保證了人們的安全，促進了社會經濟的發展。

5.結束語

總而言之，高壓噴射灌漿技術對于水利工程的建設具有一定意義。由于水利工程本身的獨特性使得建設水利工程具有一定困難，高壓噴射灌漿技術作為基礎建設環節，擁有成本低、防滲效果好以及強度大等特點對于水利工程具有很大作用，因此我們應該更加重視高壓噴射灌漿技術，科學的、合理的運用此技術，提高水利工程質量。 [科]

【參考文獻】

[1]袁僑，王明濤，邢樺楠等.淺析水利工程施工中高壓噴射灌漿技術的應用[J].華章，2011（15）：326.

[2]王春國，胡鳳霞.淺析水利工程施工中高壓噴射灌漿技術的應用[J].黑龍江科技信息，2011（13）：210.

[3]宋建華，趙麗華，宋賀東等.淺談水利工程施工中高壓噴射灌漿技術[J].商品與質量·建筑與發展，2013（11）：561-561.