高壓噴射灌漿技術在英德市城區堤基處理中的應用

1加固凝結體技術高壓噴霧劑技術是通過在該層上鉆孔鉆孔，直接影響、切割、破壞和破壞現有的地質材料，并通過混合、混合、填充、鉆孔和硬化。同時，將混合、混合、填充、鉆孔和硬化后的土石屑和其他污泥充分混合、混合、填充、鉆孔，然后硬化成一個強大的結晶體。它是結構致密、強度高、具有足夠的耐滲性能的結構，是滿足工程需要的技術措施。2均質土堤m英德市城區西岸北堤白沙段堤長5114.692m,堤頂寬8.0m,為均質土堤。其中B2+300~B3+900段堤基主要為粉細砂層和粗粒砂卵石層,其防滲不能滿足設計要求,設計采用高壓擺噴防滲墻作為該段堤基處理方案,并要求墻體滲透系數K小于1×10-5cm/s。3墻體與堤軸線的平均化防滲墻采用高壓擺噴、折接的形式成墻;為防止串孔、塌孔及保護板墻的有效連接,防滲墻施工分兩序進行;墻體軸線與堤軸線平等,墻頂高程為31.0m(珠基),底部穿過卵石層2.0m或鉆入巖石1.0m,墻體厚度為15~25cm,孔距為1.5m,孔徑為110mm;擺噴夾角為30°,擺動角為25°,防滲墻具體布置形式如圖1所示。4施工參數的確定在防滲墻正式施工前,選取地質條件有代表性的位置進行工藝試驗,以確定滿足設計要求的合理施工參數,本工程確定的施工參數見表1。5施工過程本工程高壓擺噴防滲墻施工時的工藝流程如圖2所示。6鉆機成孔的教育要求按設計要求放樣布孔,孔位偏差必須小于5cm,采用XY-100型地質鉆機成孔,孔徑為110mm。將鉆機移動到放樣的孔位上,使鉆頭對準孔位中心,鉆機就位后進行水平校正,使鉆桿垂直對準孔位中心,成孔后的孔斜率必須小于1%(孔深大于30m時,必須小于0.5%)。由于本工程的地層分布存在砂層、卵石層,因此在鉆孔過程中必須進行泥漿護壁,護壁泥漿采用粘土配制,漿液比重控制在1.2~1.5g/cm3,粘度為17~20s,膠體率大于90%,含砂量小于8%。2處理工藝、攪拌、貯存漿液所用水泥采用英馬牌42.5R普通硅酸鹽水泥,水從北江抽取。在水泥進場后按要求進行質量檢測,合格后方可用于漿液配制。漿液攪拌采用WJ-100型攪漿機進行。水泥漿密度按設計要求控制在1.65g/cm3左右,漿液存放時間不得超過以下要求:當溫度低于10℃時,不得超過5h;當溫度高于10℃時,不得超過3h,或漿液存放超過上述時間,則按廢漿處理。3低壓射水試驗擺噴機就位時要保證高噴管口和鉆孔同一軸心,并經水平校正。下管前要在地面上進行低壓射水試驗,檢查噴嘴是否暢通。在插管過程中,為防止泥砂堵塞噴嘴,應邊射水邊插管,水壓力一般不超1MPa,如壓力過高,則易將孔壁射塌。4噴射管的制作噴射分兩序進行,先Ⅰ序孔,再Ⅱ序孔,噴漿系統由GP1800-II型高噴臺車、BW250/50灌漿泵、YV3/8空氣壓縮機、3D2-SZ高壓水泵組成。噴射管下到設計深度后,開始時先送高壓水,再送水泥漿和壓縮空氣(在一般情況下,壓縮空氣可遲送30s)。之后原地靜噴1~3min,待達到預定的噴射壓力和噴漿量,且孔口冒出漿液后,再按預先定好的提升、旋轉或擺動速度,自下而上進行噴射作業,直到設計高度方可停送水、氣、漿,提出噴射管。噴射過程中必須時刻注意檢查漿液的流量、壓力、氣量以及旋、擺、提升速度等參數是否符合要求,并隨時做好記錄,繪制作業過程曲線。5靜壓回填和回灌因防滲墻固結體易析水收縮,為保證墻頂高程及墻體有效厚度滿足設計要求,高噴結束后必須及時進行靜壓回填灌漿,補充漿液,此時采用冒漿回灌,直至水泥漿液液面不再下沉為止。7高壓噴射注漿本工程的高噴共有1000多個孔位,在施工過程中出現了各種各樣的情況,下面對不同情況的處理措施進行總結:1)接管、換管:噴射灌漿在接、卸換管時,動作要迅速,防止坍孔和堵塞噴嘴;接、卸換管及事故處理后,下管位置應比原停噴高度下落50cm,進行復噴搭接,以使墻(樁)的上下連貫。2)下管時遇阻:如因塌孔插入困難時,可用低壓(0.1~2MPa)水沖孔噴下,但須把高壓水噴嘴用塑料布包裹,以免泥土堵塞。3)噴射過程中發生故障時,立即停止提升和噴射,以防樁體或板墻中斷,同時立即進行檢查,排除故障;如發現有漿液噴射不足,影響樁體的設計直徑時應進行復噴。4)大量漏漿和冒漿:根據經驗,冒漿量小于注漿量20%者為正常現象,超過20%或完全不冒漿時,應查明原因并采取相應的措施:①地層中有較大空隙引起不冒漿或嚴重漏漿。如在鉆孔中發生漏漿,則應當加大鉆進泥漿的濃度,在泥漿中摻加砂子,或向孔內填入其他堵漏材料,使其恢復孔口正常返漿。在噴射時漏漿,則可在漿液中摻加適量的速凝劑,以縮短固結時間,使漿液在一定土層范圍內凝固。另外,還可在空隙地段增大注漿量,填滿空隙后再繼續正常噴射。②冒漿量過大的主要原因,一般是有效噴射范圍與注漿量不相適應,注漿量超過墻體凝結所需的漿量所致。本工程施工中采取了以下措施來減少冒漿量:a.提高噴射壓力;b.適當縮小噴嘴孔徑或減少注漿量;c.加快提升和旋轉速度。8墻后圍井的控制效果根據設計要求,本工程的高壓擺噴防滲墻采用圍井進行檢查,共布置圍井6個,圍井檢查在成墻7d后進行。通過對圍井進行注水試驗,對滲透系數K進行計算,結果均滿足設計要求(1×10-5cm/s)。本工程的防滲墻施工于2007年12月開始,至2008年3月結束,至今歷經了2008-2013年6個汛期的考驗,未出現任何異常情況,防滲效果十分顯著。9高噴灌漿施工進度1)高噴灌漿屬于地下隱蔽工程,對施工參數必須嚴格控制才能保證施工質量。其中,高噴管的提升速度、高壓水的壓力、水泥漿液的比重、回漿量等是高噴施工控制的關鍵。2)控制好高噴管的提升速度及充分利用回漿是節約水泥消耗量的關鍵,在礫石層、卵石層中,由于地層的滲透性強,高噴管的提升速度不能太快,一般為6~8cm/s,在沒有回漿的地段要停止提升直到有回漿出現。3)鉆孔是影響高噴灌漿施工進度的關鍵,尤其是在砂卵石層中鉆孔,其進尺較慢,鉆孔護壁難度較大,容易出現塌孔。可考慮使