梁俊生

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

圍灘水電站大壩圍堰工程為回填土，建于原河床，且河床上有導(dǎo)流洞石碴。鑒于當(dāng)時的情況，未對圍堰下透水層做徹底處理，因此，圍堰建成后存在滲漏問題。自1998年采用高噴灌漿工法建造地下連續(xù)防滲板墻、治理壩基滲漏問題以來，取得了較好效果。在利用高噴灌漿造墻工法解決滲漏問題的施工中初步積累了一些經(jīng)驗，可為類似工程提供借鑒。

1 高壓噴射灌漿工法

高壓噴射灌漿工法是地基處理的一項新技術(shù)，日本在20世紀(jì)60年代末首次在土木工程中使用，當(dāng)時定名為CCP工法（單管法）。70年代中期應(yīng)用該法在加固地基和基礎(chǔ)防滲帷幕方面做了大量研究，相繼開發(fā)出JSG（二管法）和CJG（三管法）等工法。此工法具有施工設(shè)備及工藝簡單、施工速度快、占用場地小、無公害、相對造價低、效果明顯等特點，可按工程需要構(gòu)筑成不同的結(jié)構(gòu)形式，解決了帷幕灌漿工法中許多難以解決的問題，很快在國際上得到廣泛推廣。

2 高噴灌漿施工存在問題及處理措施

2.1 突然停噴的危害及處理措施

高噴孔造孔時形成的泥漿護(hù)壁，被開始噴射灌漿后部分水、氣、漿攜帶的泥砂不停地從孔底上升快速的沖刷，涌出孔口流向地面，這種沖刷作用能很快把造孔時形成的泥漿護(hù)壁沖掉。灌漿因故突然中斷后，孔內(nèi)漿液很快沉淀，已噴射切割形成的孔槽因缺失護(hù)壁層和漿液的靜壓平衡，砂層、砂礫卵石層容易坍塌。故障排除復(fù)噴時因孔壁坍塌,注漿管難以再次下入孔內(nèi)，即使勉強下入，有時被較大的卵石卡在孔壁間，造成提管困難，甚至無法提起而廢棄，該注漿孔也隨之報廢。

處理措施：架設(shè)專用供電線路，與供電部門協(xié)商提前通知停電時間，在停電期間不安排灌漿施工。當(dāng)停噴事故不可避免時，立即啟動備用電源，盡快提出注漿管；在攪漿桶內(nèi)加入一定比例的紅黏土、膨潤土或檸檬酸等緩凝劑，攪拌均勻后注入孔內(nèi)，以起到靜壓回填護(hù)壁及延緩地下漿液凝固的作用；一旦發(fā)生塌孔，立即用鉆機掃孔，同時在泥漿池內(nèi)加入紅黏土或膨潤土一直掃到孔內(nèi)漿面以下1m，以便來電后搭接續(xù)噴。

2.2 靜壓回灌補漿問題

施工中發(fā)現(xiàn)，高噴灌漿作業(yè)一旦停止，孔內(nèi)漿液面很快下落沉降，墻體收縮。漿液析水試驗結(jié)果顯示：當(dāng)漿液比重為1.6時，其析水率為20%~22.5%，數(shù)次試驗均在1~2h之內(nèi)完成析水、沉淀成型。表明灌漿停止2h內(nèi)墻體內(nèi)漿液析水下沉20%以上，此時若不及時向孔內(nèi)回填補漿，沉降后的空墻體兩側(cè)土壁因失去漿壓平衡而坍塌。因此，灌漿停止后若錯過回填補漿時機，會造成墻體厚薄不一或達(dá)不到設(shè)計墻頂高程，甚至因坍塌造成防滲墻漏洞，導(dǎo)致集中滲漏。

處理措施：指定專人負(fù)責(zé)靜壓回灌補漿，做到每個灌漿孔停灌后立即攪拌較濃的漿液，不停地向孔內(nèi)回灌，直到孔口漿液面不再析水下沉為止。

2.3 灌漿孔孔斜問題

高噴灌漿孔距按不同地層經(jīng)灌漿試驗確定，如果發(fā)生孔斜，孔間距離大于兩孔對噴的有效長度時，就會發(fā)造成墻體不連續(xù)，形成漏噴，可導(dǎo)致集中滲漏，誘發(fā)管涌破壞。因此，規(guī)范要求灌漿孔偏斜率不得超過1%。為此，在施工實踐中總結(jié)出如下措施：第一，安裝鉆機時，用水平尺測量機架機臺是否水平，以保持豎軸的垂直度，然后固定好機座，保證開孔垂直。第二，開鉆時保持輕壓、慢速。第三，當(dāng)鉆至一定深度后，下入套管并固定垂直，起導(dǎo)向作用。第四，加長鉆具（巖芯管、鉆頭等），一般超過5m。第五，每鉆進(jìn)10m用鉆孔測斜儀檢測孔斜，若發(fā)現(xiàn)偏斜率超標(biāo)，立即分析原因，進(jìn)行針對性糾偏。

3 技術(shù)要點

3.1 灌漿材料的選擇

為使墻體具有一定強度和防滲性能，選擇灌漿材料是至關(guān)重要的。高噴灌漿材料主要是水泥，在某些特殊情況下還需要少量速凝劑、緩凝劑類化學(xué)材料和黏土、膨潤土等礦物材料。以防滲為目的的灌漿用水泥一般要求顆粒細(xì)、穩(wěn)定性好、膠結(jié)性強、結(jié)石強度高、耐久性好、防滲性能強等?；趯Ω黝愃嗵匦缘恼J(rèn)識及施工經(jīng)驗，相比之下普通硅酸鹽水泥和硅酸鹽水泥較能滿足灌漿對水泥特性的要求。

購置水泥時，為保證水泥質(zhì)量應(yīng)選擇資質(zhì)高的生產(chǎn)廠家。水泥強度等級不應(yīng)低于42.5。在保證質(zhì)量的前提下，盡量選擇運距近的廠家，且日生產(chǎn)能力應(yīng)超過灌漿最大日用水泥量，以免停工待料。

3.2 做好高噴灌漿前期試驗工作

每座水庫所處的地質(zhì)地貌環(huán)境不同，因而所形成的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層巖性、顆粒級配及密實度均有所差異，不同級配密實度的地層應(yīng)采用不同的高噴工藝參數(shù)。高噴防滲墻作為隱蔽工程，其工程質(zhì)量——墻體結(jié)構(gòu)、抗壓抗剪強度及防滲效果等，主要靠施工工藝參數(shù)及建筑材料質(zhì)量來保證。所以主體工程開工前一般都要進(jìn)行實地高噴灌漿試驗，以便合理選擇工藝參數(shù)、施工程序、灌漿材料、漿液配比及質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)等，最后制定一個切實可行的施工方案，指導(dǎo)高噴主體防滲墻的施工。

實施高噴灌漿試驗應(yīng)做好以下工作：一是試驗場地的選擇必須能代表高噴主體工程的地層巖性；二是做好高噴灌漿試驗施工組織設(shè)計，包括試驗孔的布設(shè)、工序、工藝、試驗參數(shù)的設(shè)計、有效的施工管理等；三是認(rèn)真做好高噴灌漿試驗成果的檢驗；四是召開專題會議，根據(jù)高噴試驗成果確定適合高噴主體工程施工技術(shù)參數(shù)，以指導(dǎo)高噴灌漿主體工程施工。

3.3 高噴灌漿工程質(zhì)量檢驗及評定

地下隱蔽工程效果檢驗及評定方法包括鉆孔取芯檢查、開挖檢查同時取樣送室內(nèi)做物理力學(xué)試驗、荷載試驗、圍井壓（注）水試驗、物探法（聲波、電探）、激光法、同位素法、整體效果檢查等，多為間接檢測法，其中開挖檢查法、圍井壓（注）水試驗及整體效果檢查法等較直觀，為大多工程采用。

該工程采用圍井注水試驗進(jìn)行高噴防滲墻防滲性能檢驗，在施工板墻一側(cè)加噴2個孔，與原板墻形成四邊形圍井，待墻體凝結(jié)穩(wěn)固后，在圍井內(nèi)打孔進(jìn)行注水試驗。按工程慣例，試驗透水率小于5Lu，即認(rèn)為板墻防滲性能合格。

地下隱蔽防滲墻工程的滲流量原體觀測，即施工成墻前后的壩下滲流量對比是最現(xiàn)實、最具說服力的防滲效果檢驗方法。如高噴防滲墻建成一段時間后，壩后滲流量明顯減少，直觀反映了其較好的整體防滲效果。

3.4 先導(dǎo)孔施工

由于工程設(shè)計階段勘探孔數(shù)量有限，透水層展布狀態(tài)不可能十分詳盡，在高噴灌漿工程早期選擇部分高噴孔作為先導(dǎo)孔，以巖芯、地層來補充和完善勘探資料，為高噴灌漿施工提供詳盡、準(zhǔn)確的地層地質(zhì)資料。在歷次施工中，先導(dǎo)孔多次發(fā)現(xiàn)透水層超出設(shè)計墻頂高程或低于設(shè)計墻底高程，為變更設(shè)計提供依據(jù)，以避免透水層漏噴，造成集中滲漏的問題，表明先導(dǎo)孔是保證防滲墻質(zhì)量的一道重要工序。

4 結(jié)語

高壓噴射灌漿工法應(yīng)用于壩基防滲處理，其效果顯著。在砂礫卵石地層中，采用擺噴方式可構(gòu)筑厚度均勻、連接可靠的防滲板墻。高噴灌漿工法是一項新技術(shù)，需要不斷發(fā)展和完善，廣大科研、設(shè)計和施工單位應(yīng)在實踐中積累經(jīng)驗，開發(fā)新技術(shù)、研制新工具，使其進(jìn)一步完善。