1、運用高壓旋噴建造土壩壩基灌漿蓋板技術李長華 龔德新 郭祥初摘 要 土壩壩基進行帷幕灌漿時，由于壩基無混凝土蓋板，不能進行裂隙沖洗，灌漿壓力受到限制，因而灌漿效果有限。采用高壓旋噴在壩基建造灌漿蓋板，改善了灌漿條件，取得了良好的灌漿效果，并且有效地截斷壩基表層的滲漏，減少了壩基的接觸沖刷破壞。溫峽口水庫大壩灌漿試驗的成功為壩基無混凝土蓋板條件下灌漿和壩基防滲加固處理探索了一條新路子。關鍵詞 高壓旋噴 土壩 灌漿蓋板 技術一、概述湖北省溫峽口水庫為總庫容5.78億m3的大（）型水庫。大壩為黏土心墻石渣壩，最大壩高51.5m。水庫于1970年建成蓄水后，壩基滲漏嚴重。一直處于限制蓄水位帶病運行狀態。

2、1986年被水利部列為全國第一批重點病險水庫之一，要求進行整險加固。為尋求合理的處理方案，20年來，省內外眾多單位在工地現場做了大量的補充勘探和試驗工作。大壩加固設計時，曾考慮主河槽壩段采用混凝土防滲墻方案。經對多種方案研究后，提出在大壩全線基巖與黏土心墻之間采用高壓旋噴結合基礎帷幕灌漿的處理方案。為了論證旋噴施工及形成灌漿蓋板的可行性，確定各項技術參數，2001年3月到8月進行了現場試驗，共完成旋噴單樁和群樁試驗孔37孔，鉆孔進尺834.8m，旋噴進尺239.8m，帷幕灌漿試驗孔17孔，鉆孔和灌漿進尺663.6m。通過現場開挖、鉆孔取樣及對芯樣檢測和鉆孔壓水試驗等方法測試，表明高壓旋噴及帷幕

3、灌漿試驗各項指標及實際效果均滿足設計要求。二、試驗施工工藝流程及主要機械設備1.試驗布置本期試驗地段選擇在大壩左右壩端，旋噴最大深度為33m。兩試驗區分別進行高壓旋噴單樁試驗和群樁試驗。單樁試驗孔距分別為11.25m。群樁試驗：左岸為單排，孔距1m，右岸為單排和三排孔，排距0.6m，孔距0.8m；左岸單排孔和右岸中排孔兼作帷幕灌漿試驗孔。2.試驗施工流程高壓旋噴施工流程：修筑施工平臺放樣鉆機就位鉆孔及下套管高噴臺車就位試噴噴管下至孔底自下而上旋噴至設計頂高沖洗噴管高噴臺車移位回灌。帷幕灌漿施工流程：鉆孔沖洗壓水試驗灌漿封孔。3.高壓旋噴施工工藝高壓旋噴試驗采用雙噴嘴、雙管法，直接噴射水泥漿。噴

4、嘴直徑為1.82mm。每孔先從壩面或壩坡工作平臺上鉆孔，套管跟進，穿過壩體代料和心墻，深入壩基強風化層頂面，并進行打入式止水。鉆孔深入基巖0.81.3m。旋噴時，先將孔內套管上提至設計旋噴體頂高程，讓其脫離旋噴段。然后將噴管下入孔底，按先送氣、后輸漿、噴管原位旋轉的步驟進行，自下而上進行旋噴作業，直至設計樁頂高程。每孔旋噴結束后，及時向孔內回灌，保證樁頂密實。4.高壓旋噴主要機械設備（1）高壓注漿泵：XPB-90B型，最大工作壓力40MPa，額定流量90L/min。（2）空氣壓縮機：VY-9/7-a型，容積流量9m3/min，排氣壓力0.7MPa；2V2-5.5/12，容積流量5.5m3/mi

5、n，排氣壓力1.2MPa。（3）高噴灌漿臺車：GP1500-6型液壓高噴灌漿臺車，底架為液壓步履式。（4）制漿機：270L臥式自動配料制漿機。三、高壓旋噴試驗施工1.鉆孔施工采用XY-1A型和XU-300型液壓地質巖芯鉆機及合金鉆頭或金剛石鉆頭鉆孔。根據孔內地層或壩體結構，每孔下23層套管。2.漿液材料及配合比噴漿材料主要為P·O32.5水泥。為了提高基巖段的防滲效果，采用水泥漿摻加水泥重5%的膨潤土，水膠比11，心墻段為純水泥漿，水灰比為0.81。3.施工技術參數高壓旋噴試驗的施工技術參數為輸漿壓力3840MPa、輸漿率8090L/min、氣壓0.71.2MPa、提升速度10cm/

6、min（基巖內）和1314cm/min（心墻內）、旋轉速度1315r/min、孔斜率1%。四、帷幕灌漿試驗施工1.帷幕灌漿孔布置帷幕灌漿試驗孔為單排孔，布置在旋噴群樁試驗軸線上，與旋噴孔同孔同心。2.灌漿漿液及壓力帷幕灌漿采用P·O32.5水泥。漿液水灰比采用51、31、21、1.51、11、0.81等比級。灌漿時，按規范要求，逐級改變。灌漿壓力：各段灌漿壓力以孔口壓力為準，第一段（接觸段）和第二段為0.2MPa，第三段為0.3MPa。五、高壓旋噴效果分析1.鄰孔串漿情況左岸試驗區：二序孔鉆孔時，心墻底部和有砂石夾層的部位，均發現水泥結石或水泥漿膠結物。右岸試驗區：群樁試驗區旋噴試驗

7、的次序為先上游排孔，再下游排孔，最后中間排孔。后序孔或后序排孔鉆孔時，在旋噴體高度范圍的心墻及其底部均見水泥結石。2.孔芯樣檢測成果高壓旋噴1430d后開始在旋噴體內鉆孔取樣，共鉆16孔，對22組試樣進行室內檢測。-7cm/s，全部滿足設計要求。說明旋噴體已形成一定寬度和厚度的灌漿蓋板并具有一定的強度和抗滲性能。3.樁體開挖旋噴7天后，對單樁進行了開挖和分層剝挖。開挖暴露的樁體，表面為灰色和黃灰色，樁徑為1.11.25m，樁與樁之間接觸緊密，搭接良好。旋噴樁搭接厚度一般為0.60.7m。4個單樁組成一道連續完整的墻體。4.壓水試驗成果分析（1）旋噴前后壓水試驗成果見表。從表中可以看出，旋噴漿液充填了較寬大的裂隙，同時，膠結性差的松散巖體經攪動、混合，重新被水泥膠結。因此，基巖接觸帶的防滲效果明顯。（2）接觸帶帷幕灌漿成果分析。1991年至1992年在大壩