高喷防渗墙施工技术在水库围堰工程中的应用

高喷防渗墙施工技术在水库围堰工程中的应用高喷防渗墙施工技术相对简洁、进度快、防渗加固性好且造价较混凝土防渗墙低，但对地层敏感性强，一般在壤土层、中密状态的砂土层中成墙质量较好，而对粒径较大的砂卵石层，或者含漂石时，其喷射材料穿透性受阻，浆体集中半径受限，成墙连续性不易保证。工程结合水工布置，地形地质条件，施工期水位及施工期内不间断输水洞供水的实际状况，设置一道临时围堰，将进水塔和溢洪闸一起围护起来，围堰形式为土石围堰，高压旋喷防渗墙。

崂山水库除险加固工程于二零零九年十月份开工。工程结合水工布置，地形地质条件，施工期水位及施工期内不间断输水洞供水的实际状况，设置一道临时围堰，将进水塔和溢洪闸一起围护起来，围堰形式为土石围堰，高压旋喷防渗墙。

1工程概况

崂山水库1958年开工兴建，1959年基本建成，至今已运行50年，原设计总库容6044万立方米，是一座以城市生活和工业供水为主，兼有防洪和养殖等综合利用的中型水库。2023年2月山东省水利科学讨论院、山东省水利工程质量检测中心站对崂山水库进行了大坝安全鉴定，确定水库为Ⅲ类工程，主要建筑物有大坝，泄洪洞，副坝均为三级建筑物。为使水库防洪标准达到2000年一遇校核洪水标准，消退病害隐患，确保工程安全，特实施了本次崂山水库除险加固工程。

高喷防渗墙主要应用于临时围堰防渗工程，基坑排水和安全度汛是本工程施工组织的难点和重点，目标是为引渠明挖、进水塔以及溢洪闸施工制造条件。

主要设计工程量为：围堰总长度330m，顶高程设计为46.2m，最大堰高14.2m，堰顶宽6m，两侧边坡比均为1：2.0。旋喷墙最小厚度不小于0.40m。围堰石渣填筑8.62万立方米，选喷灌将5196m，孔距1.0m,分两序孔施工，深化基岩0.5m，顶部至围堰顶部以下0.5m。旋喷墙施工采纳76型旋转震惊钻机钻孔，灌浆泵灌浆。

2主要技术参数的确定

为保证高压喷射灌浆施工顺当进行，确保施工质量，同时为检查旋喷灌浆工艺参数设计的合理性、成墙的牢靠性，在现场高压喷射注浆作业初期，在地质条件具有代表性的区段，按室内试验选定的协作比进行高压喷射注浆工艺试验。通过试验确定布孔方式、孔深以及喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数。发表论文。

3施工技术参数及过程掌握

3.1施工技术要求及参数

（1）钻孔孔距1.0m，孔底深化岩层（弱，不透水层）0.5m，孔位偏差小于5cm，钻孔偏斜率小于1%.

（2）浆液采纳一般硅酸盐水泥，等级不低于32.5，水灰比为0.5：1--0.8∶1（重量比）。

（3）高压喷射注浆采纳三重管法，喷管选用双喷嘴，喷嘴直径1.8mm.高压水压力38～40MPa，流量70～80L/min；压缩气压力0.7～0.8MPa，流量7～8m3/min;浆液压力26～32MPa，流量70～100L/min，密度大于1.65g/m3；提升速度5～8cm/min。

（4）渗透系数满意n×10-4～n×10-5cm/s数量级，喷灌成墙有效平均厚度50cm，围堰基底与河床接触部位复喷不少于1min。

（5）主要施工机械设备：高喷台车（CYP型液压式）、清水泵（3DZ-2）、灌浆泵（HB80）、注浆泵（BW-150）、搅拌机、空压机（WF3/6）、76型旋转震惊钻机等。

3.2施工过程方法

（1）布孔与造孔。依据施工方案，利用水准仪、钢尺丈量，放线定位，布置孔位，固定钻机位置，调整钻杆垂直度，校正钻头与孔位的偏差。使用一般76型旋转震惊钻机造孔，在遇到大孤石或漂石部位现象时候，泥浆护壁成孔，为保证成孔质量和孔壁稳定，适当调整泥浆浆液，掌握浓度和粘度，防止缩径和坍孔。在造孔过程中，作好造孔记录，特殊是对孔内岩性描述，确保钻孔入岩深度满意要求。依据记录状况，如钻孔达到设计深度还未进入相对隔水层，需加深钻孔，深化相对隔水层1.0m.成孔后经过验收，马上下套管到孔底，并管口露出工作面20cm，以防坍孔，套管采纳φ110mmPVC管。

（2）制浆。搅拌机采纳WJG80-1型立式搅拌机，灌浆泵采纳HB80型，BW-150型泥浆泵用于回收浆液。水泥采纳一般硅酸盐水泥，制浆采纳两级搅拌，一级搅拌12min后经过滤放入二级搅拌机，边搅拌边灌浆。发表论文。制浆时严格掌握水灰比（0.5～0.8）∶1，浆液比重为1.6～1.7g/cm3，常常用比重计法检测浆液浓度，保证浆液浓度、无颗粒、匀称稳定、流淌性好。

（3）高喷灌浆。

a高喷灌浆前，先在地面进行1min左右试喷试验，调整好喷射方向，检查水气嘴是否畅通，压力能否满意设计要求，然后，可将喷杆缓慢下到孔底。

b灌浆预备工作完成后，进行正常喷射。先按规定参数送浆、水、气进行静喷，静喷3min待浆液返出孔口，状况稳定后，进行高喷灌浆。喷射时采纳间歇提升法，每提升30cm，停5min.在供浆正常状况下，孔口回浆浓度变小且不能满意设计要求时，应加大进浆浓度或进浆量。

c如在高喷灌浆过程中消失压力突降或骤增、孔口回浆浓度或回浆量特别等状况时，查明缘由，准时处理。

d高喷灌浆因故中断后恢复施工时，应将喷头下放30cm，采纳重叠搭接喷射处理后，方可连续向上提升及喷射注浆，并应记录中断深度和时间。停机超过3h，应对泵体输浆管路进行清洗后方可连续施工。

e灌浆施工中照实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、特别现象及处理状况等。

（4）回填封孔及清洗管路。高喷灌浆至设计顶部高程后，喷头提出孔口，连续向孔内注入水泥浆，保证孔内浆面高度，保持孔内浆注压力，随沉随补，直到孔口浆液不再下沉为止。采纳沿灌浆孔孔口两侧修一条深度100～150cm的沟槽，利用灌浆时的回浆补填四周已喷孔孔口，保证灌浆孔回填准时。

3.3施工记录

（1）造孔记录内容：孔号、钻孔深度、地质地层状况、入岩深度、施工时间及钻孔过程中消失的特别状况等，尤其是对岩石地质状况变化的部位、深度应记录清晰，以便灌浆时进行相应的处理。

（2）高喷灌浆记录内容：高喷时间、旋转速度、提升速度以及高喷孔口返浆状况、每孔水泥用量等，同时应将施工时各种设备参数仔细记录，并依据现场状况进行详细适当调整。

4高喷效果及质量检查

随即选取一段围堰开挖3～5m深度，检查成墙效果，墙体连续性较好，大部分成墙厚度达到50～80cm，水泥浆与砂卵石胶结良好，断面外观和混凝土结构全都，需用钻爆拆除。发表论文。在喷孔四周，厚度最小的部位也达到50cm.，在遇到较粗大卵砾石或块石时候，成墙效果略差。

崂山水库临时围堰防渗墙工程轴线较长，前期无具体地质资料，经设计探测，库区水下淤泥深度三米左右，工程采纳高压旋喷技术完成了围堰防渗墙施工，保证了引渠顺当开挖和放水洞前端进水塔施工，且为闸门以及泄洪渠道安全施