一類淺析水利水電工程施工中高壓噴射灌漿技術

任興貴

摘 要：在我國的水利工程項目中，工程的實際施工過程是極為重要的環節，其重要原因不僅是因為水利工程可以有效推動我國農業生產的有效發展，并且開展水利工程的建設，可以使其發揮自身抗洪、蓄水等功能，目前，我國水利水電工程的建設受到了人們的廣泛關注。本篇文章在對貴州普安縣水務局實際工作進行了解后，首先對高壓噴射灌漿技術進行簡單的介紹，對其應用的意義進行了具體介紹。并且對水利水電工程建設中高壓噴射灌漿施工技術的各種特點與應用原理等進行了具體闡述，期望通過相應的分析來推動高壓灌漿噴射施工技術在我國水利水電工程建設過程中的進程和改革，使得水利水電能夠在今后獲得更好的發展，為社會發展進程供應自身的力量。

關鍵詞：水利水電工程;高壓噴射灌漿;施工質量

引言：

站在整體的角度來看，目前，貴州普安縣水務局在開展水利水電施工活動時，發現影響工程質量與安全性的重要原因主要是滲透與穩定兩方面問題，有關工作人員應該對其引起高度重視。在過去的水利水電工程建設中，影響工程質量的原因多種多樣，對其最為關鍵的兩個方面是施工人員和施工技術的影響。在水利水電工程施工中使用高壓噴射灌漿技術需求工作人員具有較高的專業技術與能力，并且應對施工中的各個細節引起重視，應該結合工程的實際狀況，選出最適應的噴射灌漿技術，這樣才能有效確保水利水電工程建設的整體質量與安全[1]。

1高壓噴射灌漿技術的簡介與意義

1高壓噴射灌漿技術的簡介

高壓噴射油漿技術屬于灌漿技術的一種類型，也可將其看成是灌漿技術的衍生，也就是在遵守灌漿原理的基礎上，對高壓噴射技術進行實際使用的地基加固方法。高壓噴射灌漿技術主要表示利用高壓射流的沖擊力破壞灌土，讓漿液和土?；旌夏Y，以此來形成不透水板墻的施工技術。使用這一技術對堤壩工程開展防滲透與墻體加固時，應該首先在設計環節對轉孔位置進行預訂，并添加高壓注漿管，然后利用管道和高壓水泵、空氣壓縮機、水泥攪拌機等設計進行連接。在實際操作中，根據相應的規定與要求在進行灌注漿液的同時，提高高壓注漿管，以此來有效落實水泥漿與土粒的充分混合，形成凝結體，孔接孔連續進行，最后連接成板墻帷幕，以此來實現防滲加固的目的。

1.2應用高壓噴射灌漿技術的重要意義

站在功能方面來講，修建水利水電工程的主要目的是為社會提供服務，以此來有效滿足人們的根本用水需求。另外，還可以在干旱的時候為農作物供應澆灌的條件，同時還能在汛期時發揮防洪的作用。由于我國地域遼闊，各個地區的地形地貌各不相同，因此水利水電工程主要是以中小型為主，并且分布在各個區域，為此，水利工程的質量會具有一定的差別。由于工程施工數理的持續增長，我國目前適合建設水利水電工程的良好地基十分稀少，并且在開展工程建設時，工程建設的穩定性與安全性受到了極大的威脅[2]。此外，建筑物在老化以后很容易發生滲透的狀況，如果出現這一問題，就有可能對當地居民的生命財產造成危害。因此，水利工程部門應該有效落實防滲加固的工作，并對灌漿工藝技術的選擇給予充分關注。

2高壓噴射注漿技術原理與分類

2.1工作原理

高壓噴射灌漿技術主要是利用高壓泵將直徑約2～3mm的大量水從水管泵流出，這時形成的高壓水流擁有非常高的能量，可以讓泥沙漿不斷細化并緊密粘合，對細小的縫隙進行填補，通過對泥沙與土粒的攪拌、混合，以此來形成凝塊，使得工程的質量能夠得到改進，實現防身加固的根本目的。在使用高壓噴射灌漿技術開展工程建設時，通常是在有關地層中利用高壓水或漿液來實施射流切割攪拌，然后將水泥漿注射到地層中，以此來重新凝聚成凝結體。利用這一方式，能夠對以往的地層進行有效加固，并且還能加強地基的承載作用和抗滲透效果。在開展施工工作時，必須使用的機械設備包含了造孔機、鉆機等。進行施工活動時，有必要將噴頭注漿管放置到預設的地層深度，并使用高壓水泵來射出預先制備的漿液。在此環節中，射出的水泥漿液能夠達到10Mpa～25Mpa，從而造成對土體的沖擊和破壞效果。因為在進行射流時擁有較大的能量，并且速度較快，所以會對以往地層中的土粒進行剝落。在此其中，漿液在冒出地面時會攜帶大量細小的顆粒，而其余較大的土粒會因為受到的沖擊力和重力，隨著離心力的影響，與水泥漿共同進行攪拌，并通過重新的排列與組合，來形成全新的凝固體。

2.2高壓噴射灌漿技術的分類

根據高壓泥漿噴射的形式，可將噴射灌漿技術分成以下幾種類型：（1）定噴式。其主要是在固定的單位位置與角度開展的泥漿射液束這一噴射方法，這種方法能夠有效形成薄板狀泥沙漿凝結塊體，通常適合在水位相比較低的防滲加固工程中進行使用，其適合的地質為：砂土、粉土;（2）擺噴式。其主要是在固定的單位位置的一定角度進行搖擺噴射，能夠有效形成相對較厚的泥沙漿凝結塊體，通常適合在水位居中的防滲加固工程中進行使用，其主要 適合在碎石、礫石、卵石這些地質中進行使用;（3）旋噴式。它能夠形成螺旋柱狀的水泥混凝塊，通常適合在水位較高的防滲加固工程中進行使用，并且還能用于對地基的加固與防滲，其在所有地質中均能使用，但成本較高。

3高壓噴射灌漿施工技術在水利水電工程中的應用方式

3.1鉆（引）孔

進行轉孔的主要的目的是為了把噴射注漿管插進預先規定的地層中，使用轉孔的方式應該根據地層中地質的具有狀況以及加固深度、機械設備等條件來確定。轉孔的深度能夠超過30米，在遇到較為堅硬的土層時，應該使用地質鉆機鉆孔，通常在開展二重管、三重管噴施工過程中，使用地質鉆機鉆孔。

3.2插管

在實現鉆孔以后，應該及時把噴射注漿管插進地質預定的深度，插管和鉆孔這兩種工藝在這一過程中有效結合，然而在實現地質鉆孔以后，必須將巖芯管拔出來，插入噴射管。在此過程中，為了避免泥砂堵塞噴嘴，可以采用一邊射水，一邊插管的方式，并且水壓不能大于1MPa，如果水壓太大將會造成孔壁射塌。

3.3噴漿

結合土壤質量、類型、地下水等有關的環境條件，對注漿壓力、流量、轉速進行調節，可自下而上進行注漿。結合工程的需求開展原味復噴，在進行復噴時其噴射沖擊的目標是第一次噴射泥漿與泥土的混合物，射流遇到的阻力比第一次噴射的阻力小，具有增大膠結體直徑的作用。

3.4補漿

噴射泥漿和土壤泥漿、攪拌以后，在凝固過程中，因為水泥漿的析水作用，通常會出現不同程度的收縮，導致固結體頂部的凹陷，這是非常不利于地基的加固和防滲的因素。一般情況下，會使用直接由噴孔處注入漿液來填充縮孔，或者使用二次灌漿的方式對凝固體的頂部實施二次灌漿[3]。

4高壓噴射灌漿施工技術在水利水電工程中的應用特征

在開展高壓噴射灌漿工作的過程中，我們一般選擇隔空噴射灌漿這一方式開展施工工作。隔空噴射灌漿主要表示對需求的灌漿孔實施編號，經過編號處理，首先對單號編號的孔進行注漿，在其孔灌漿凝固以后，再開展雙號編號的孔注漿作業。高壓噴射注漿施工工作可以良好對已完成的基礎和結構建筑實施滲透建設，并經過滲透施工對已經完成的結構建筑開展加固工作，以此來達到對建筑工作的加固目標。利用高壓噴射灌漿施工工藝的優勢可分為以下幾種：（1）開展高壓噴射注漿工作在整個施工活動中占用的施工面積較少;（2）高壓噴射注漿工作不僅能加固建筑物，并且不會對原有的施工結構進行破壞，以此來完成建筑物的加固工作;（3）高壓噴射注漿技術在開展工程建設時擁有良好的靈活性;（4）高壓噴射灌注技術擁有一定的可操作性。與此同時，還應該重視的是，和傳統的灌漿技術相比較，高壓噴射灌漿技術可以良好地在不同特點的地質工程中進行使用，特別是適合在低含水量軟土地基工程中進行使用。和以往深層次的攪拌灌漿施工相比較，高壓噴射灌漿施工擁有加大的使用優點。然而，在進行高壓噴射灌漿施工工作中，還應該考慮的問題是高壓噴射灌漿技術對水利電力工程項目產生的不良影響。面對這種狀況，普安縣水務局在開展灌漿施工工作時，應該引起高度重視，在開展施工工作以前，應該對有關處理方式和問題的防范措施進行充分考慮，只有基于這一狀況，才可以有效落實高壓噴射灌漿施工的加固效用，與此同時，這對水利水電工程的整體建設安全和質量同樣是極為不良的影響。

5對高壓噴射灌漿施工質量的控制

（1）位置：防滲墻的安裝必須符合規定的設計要求，然后墻壁厚度應該和設計要求相同。子距離L通常是2.0米。有效半徑為1.8m、擺角為15°，此外，提升速度通常是10cm/min，噴嘴類型為2mm，氣嘴是7mm，水壓則是29.4～ 34.3mpa，氣壓735kPa。

（2）在測壓管周圍應該采用黃沙來做漏層，并規定管口是2英寸的PVC管，在管底1.1m的部分是透水部分，選擇400g/m2土工布進行外覆。

（3）在選擇水泥材料時應該通過嚴格的質量檢測，由專業人員開展現場取樣，再送往檢測部門專門開展二次檢驗，為此，在需要加入外加劑時，同樣需要對添加的計量進行試驗再確定。

（4）鉆孔在通過嚴格檢驗以后，可對鉆孔以及縫面進行清洗，并使用風和水對孔口進行清洗，可將空氣（水）管插進孔底，反復清洗，直到水清方可結束。

（5）灌漿：因為裂縫兩側的混凝土受到了注漿的壓力，就會造成不良變形，因此，在開展注漿施工過程中，應該和裂縫的監測應安排在一起。此外，在進行灌漿技術施工過程中，應維持從淺到深，從一邊到另一邊，從底部到上方的過程。同時，在注漿建設結束以后，其主要標準是在單孔注漿速率接近零后，按順序進行注漿20 ～ 30分鐘，為了規避竄孔對注漿體的破壞，有必要根據順序來開展噴射灌漿施工工作[4]。

6水利水電工程中，高壓噴射灌漿技術存在的難題

6.1冒漿

在進行灌漿噴射的時候，其噴射的破壞力與沖擊力所形成的一些細小顆粒隨著部分漿液沿注漿管壁面上升到地面。經過仔細觀察冒漿的狀況，能夠及時了解土層的實際情況以及噴射效果、參數等各方面的合理性。

6.2凝固體不完善

在完成高壓噴射灌漿工作以后，或者在注漿噴射時因為某種原因中斷，都有可能使地基加固而使建筑物的地基不閉合、脫空，發生樁體斷連的現象。

6.3固結體不垂直

這種情況將會造成固結體承載能力不斷下降，甚至有可能形成極為嚴重的防滲堵水失效。

6.4噴射流壓力較低

如果高壓泵的壓力太低，將會導致噴射流壓力不足，不能實現預期的處理效果，這有可能是由于高壓泵性能不完善、距離較遠、漿液管道等各種因素造成的。

7解決高壓噴射灌漿技術的措施

7.1有效降低冒漿量

冒漿（包括土壤顆粒、水和漿體）地域20則為正常狀況，當冒漿量超過20或者根本不冒漿以后，應該對具體因素進行查明，并使用有效的策略。降低冒漿的策略：（1）提升噴射壓力;（2）適當降低噴嘴的直徑;（3）提高速度、轉速等。

7.2使用超高噴射和回灌冒漿、二次灌注的策略

為了避免因為噴射灌注重點而造成的斷樁，可保證每一次卸管或者重新下注漿管的時候，其搭接長度不能低于100mm，再次降低注漿管高度，以此來確保固結體的完整性。

7.3調節固結體的垂直度

固結體不垂直通常是因鉆孔不垂直造成的，在實際施工過程中，應該明確鉆機的位置、穩固、垂直就位。在進行引孔以前，利用水平尺對鉆機的垂直度進行校正，以此來確保鉆機就位的偏差不超過50mm，垂直度偏差不超過1/100。

7.4及時更換高壓泵

高壓泵的放置距離太遠，加大了高壓膠管的長度，并且增加了沿高壓射流方向的損失，造成噴射的實際壓力不斷減少，在具體施工活動中，鉆機和高壓泵之間的距離不能超過50米。在流量太大而壓力較小的時候，應該對各個部分的泄漏情況進行檢測，在必要的時候拔出灌注管，并對密封效果進行檢查。