水利工程基礎防滲處理中高噴灌漿技術應用探討

陳杰

摘 要：對于水利工程而言，受到地基問題，如土質差、承載力低、滲透性強等因素，容易導致其穩定性水平不高，因此做好水利工程基礎防滲處理就顯得十分重要。有鑒于此，文章在充分結合筆者對相關文獻研究以及自己多年工作經驗情況下，首先就高噴灌漿技術原理及其相關進行詳細分析，然后對水利工程基礎防滲高噴灌漿技術及其應用進行了深入探討，以期為提高防滲效果提供有效參考。

關鍵詞：水利工程 基礎防滲 高噴灌漿技術 工藝原理 應用

基礎防滲處理，是水利工程建筑施工過程中較為重要與關鍵環節，尤其是如果基礎的土質狀況較差，并且伴有較強滲透性的情況，在水流作用下將會為基礎埋下嚴重的安全隱患。因此在進行水利工程建設施工前，必須結合當前的水文、地質的實際情況，計算旋噴樁的承載力，確保其能夠滿足施工技術的要求。施工過程中要嚴格控制注漿壓力以及水灰比等參數，使其保持在合理的范圍。嚴格安照施工工藝流程進行施工，確保基礎樁強度質量。高噴灌漿技術在其過程中有著較為重要的應用。

1.高噴灌漿技術工藝原理

（1）沖切摻攪作用。高噴灌漿技術原理在于運用高壓射流來產生較大擾動以及沖擊切割，實現對原地層結構的強化改造，達到提高基礎承載力與防滲效果。其過程中生產的高噴凝結體，是由多種不同因素共同作用下產生的結果，其對地層結構產生的影響范圍與噴漿壓力、流量、速度以及旋噴柱直徑大小息息相關。

（2）升揚、轉換作用。在高噴灌漿施工過程中，通過壓縮空氣可以讓水、漿液的射流，遠距離地穿過地層時能夠以較大的壓力對地層結構進行分解，同時還可起到升揚作用。通過過漿液射流的沖擊切削作用之后，地層中細小顆粒、碎屑等通過噴射桿與孔壁間之間的間隙升揚而帶出孔外，由此產生的空位由漿液灌充，進而起到轉換作用。

（3）擠壓、滲透作用。隨著射流距離增大，高噴射流強度會出現快速減弱，直到減弱到射流束的末尾位置，雖然還能對地層產生沖切作用但同時也會產生擠壓作用。靜壓灌漿在噴射完成之后還應繼續進行，進而使漿液對周圍土體發揮滲透效果，促進凝結體與

周圍土層能夠充分相結合，同時能夠有滲透凝結層附著于凝結體外側，從而達到有效的防滲效果。

（4）位移握裹作用。因為高噴灌漿具有較大噴射能力，而且受到轉換和升揚影響，漿液會填滿地層中較小的塊石周邊空隙將塊石握裹住。對于較大塊石或著遇到塊石的集中地層，通過減緩提升速度，增大比能值形成較強的沖擊震動作用使塊石發生位移、松動，此時漿液在壓力的作用下深入塊石空隙，最后能夠充分握裹塊石，形成一個緊密、不間斷的凝結體。

2.高噴灌漿技術凝結體的性能

在采取高噴灌漿來實現地基防滲過程中，需要地層的凝結體有著較好地防滲性與穩定性為前提。而漿液材料配比、施工工藝及流程掌控，以及地層成分等共同決定了凝結體防滲效果。凝結體在高噴施工下是不規則的，但能夠緊密與地層結合，再加上高噴凝結體周圍同時有漿皮層與滲透凝結層的保護，起到了復合防滲效果，從而更好提高相應防滲能力。

3.高噴凝結體的結構布置形式

噴射的主要形式有定噴、擺噴、旋噴這三種。噴射時，一邊提升一邊旋轉形成的凝結體為圓柱體，稱為旋噴柱；一邊提升一邊擺動則形成啞鈴狀；如果提升過程中進行定向噴射，則形成板狀。

4.高噴灌漿技術工藝與施工要點

在正式實施作業前，要再次根據設計圖紙對孔位位置、距離等進行復核、確定，清楚所有妨礙施工的障礙物，為施工做好材料、設備等準備，包括鉆機、高壓泵、漿液攪拌機等。

較于其他方式，高壓噴射產生較大的注漿壓，能夠獲得校核的地基防滲處理效果，其主要使用的材料為水泥，可結合工程的實際需要添加適量的摻和劑，提升漿液的凝結性能，摻合劑的比例及數量須經過實驗確定。通過實驗可知，在一定范圍內，漿液水灰比越小，地基處理的強度越高。值得注意的是，水泥漿液在生產、運輸以及保存過程中由于種種原因導致了水泥出現離析等不穩定問題，使得凝固時間變長，凝結強度下降，所以應事先做好水泥質量試驗，確保其質量合格。

（1）鉆孔。主要分為泥漿固壁回轉鉆進與跟管鉆進兩種方式。前者于造孔時，需要將滲漏部位進行有效封堵，以保證孔內泥漿可以順利達到終孔。后者則是同時采取鉆進與套管的方法，直到終孔，在實際鉆進時需控制鉆機鉆進的垂直程度。

（2）下入噴射桿。在鉆孔時使用泥漿固壁方法能夠將噴射桿下入孔內到底。采用跟管鉆進方式的鉆孔，通常分為如下兩方面，第一，在拔管之前，往套管注滿高密度塑性泥漿，起拔時，需要確保其注入速度相一致，直到注滿位置。而且需要控制漿面和孔口高度相同。一旦完全拔出套管后，將噴射桿下入孔底。第二，能夠先往套管內下放PVC塑管直到底部來當做護壁，將套管全部拔出后再把噴射桿下入管底。注意確保PVC塑管的管壁應勻均。

（3）高噴施工。施工時，采用的高噴方法不一樣，技術參數也有所區別，同時采用不同的灌漿壓力，相應的提升速度應有所調整。但對與不同地層來說，同樣的施工方法，在水、氣、漿液的壓力未發生較大變化的情況下，唯有控制提升速度才能確保高噴灌漿的施工質量。其過程需要注意以下幾點：

綜合考慮地層差異性，如若砂層密實程度不高，則能夠合理增加速度；遇到砂卵層就需要適當放緩其速度；如若塊石直徑超過40cm或是出現集中塊石區域提升速度則應更慢些。

綜合考慮序孔先后順序，先序孔的提升速度應稍緩慢些，后序孔較先序孔稍快即可。如果孔內返漿量變少，就需要將提升速度降低。

高壓灌漿完畢后，或是灌漿無法連續開展同時需要較長時間才能開展情況下，需及時拔出注漿管，進行清洗保存備用，避免固結后套管與漿液凝結在一起。在注漿過程中，漿液未完全硬化之前，地基容易受到擾動而出現變形，所以在對地基進行處理過程中應注意控制速度與施工順序，加快漿液的固結時間，預防地基受干擾變形。

5.高噴灌漿技術施工工藝要點

（1）確定墻體位置。做好場地平整工作，此過程應結合設計要求，除了要確保場地內地下清潔無障礙物之外，還應那些地基較軟，難以平整以及容易導致整機翻到事故的施工地段。

（2）噴墻管理。強化把控掘進速度、提升速度和灌漿壓力等工作，并且需要確保宋啟亮能夠讓漿液變成沸騰狀。在具體作業環節，還需避免漿液出現離析的問題。

（3）高噴灌漿施工中問題處理。水利工程基礎防滲處理中應用高噴灌漿施工中受到土質松軟、地層空隙過大等因素地影響會出現竄漿問題，這會大大降低基礎防滲處理效果。針對該問題處理上，我們先要馬上停止噴水并將竄漿口封堵起來，之后重新開啟設備打入水泥漿液直至竄漿情況停止后才能繼續施工。另外，高噴灌漿施工中還有可能出現回漿問題，導致其產生的原因主要是由于所使用漿液濃度過低。因此在水利工程基礎防滲處理中一旦遇到該問題時首選需要檢查高噴灌漿施工使用的漿液濃度是否過低檢查制漿水灰比。通常情況下水灰比應控制在0.5：1-0.8：1內，而進漿比重則1.6-1.8。因此處理回漿問題時我們除了要調制更高濃度漿液大量注入以外，還需要將提升速度適當放慢，之后在正常回漿時逐步將泥漿濃度降至施工標準內。

6.結束語

綜述可知，高噴灌漿技術具備較強的實用性，尤其是對水利工程基礎進行加固防滲過程中體現的更為明顯，是一種應用范圍十分廣泛的防滲技術。通過嚴格控制各道工序的施工，高噴灌漿對于水利工程基礎防滲能夠取得較為明顯的效果，有效解決了工程中存在的諸多問題，從而使基礎滲透維持穩定，確保水利工程能夠安全、穩定運行。

參考文獻：

[1]魏偉；李婧.高噴灌漿和水泥灌漿在東山水利樞紐船閘基礎處理中的應用[J].廣東，土木與建筑，2011， （7）.

[2]蔣志文，丁若冰，孫雪琦.高噴灌漿技術在水景公園防滲工程中應用[J].山東水利，2011， （8）.

[3]紅梅.小議高噴灌漿技術在水利工程建設及基礎防滲處理中的應用[J].水能經濟，2017（7）：304-304.