趙建宇

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 161300)

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高壓擺噴在北部引嫩工程進(jìn)水閘工程截滲墻施工中的應(yīng)用

趙建宇

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 161300)

摘要：進(jìn)水閘工程是中國北部引嫩工程中非常重要的一部分，由于其地理環(huán)境問題，進(jìn)水閘基坑周圍的土質(zhì)較為松軟，極易滲水，因此必須建設(shè)截滲墻，緩解基坑的透水情況。高壓擺噴灌漿技術(shù)是進(jìn)水閘截滲墻施工中最為常用的一種施工技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能有效保障截滲墻的施工質(zhì)量。文章將對引嫩工程的進(jìn)水閘工程的施工要求進(jìn)行簡單闡述，分析高壓擺噴技術(shù)的含義，探究高壓擺噴技術(shù)在截滲墻施工中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：進(jìn)水閘工程；高壓擺噴技術(shù)；含義；北部引嫩工程；截滲墻施工；應(yīng)用

北部引嫩工程是將嫩江水通過進(jìn)水閘引入松嫩平原的一項引水工程，進(jìn)水閘的建設(shè)在引嫩工程中占據(jù)非常重要的地位。但是，由于其地質(zhì)環(huán)境所致，土質(zhì)較為松軟，而且具有較強的滲水性，要保證進(jìn)水閘施工質(zhì)量則必須避免其帶水施工情況的發(fā)生。因此，必須在進(jìn)水閘基坑的周圍建立截滲墻，減少滲水量。高壓擺噴技術(shù)作為一種較為先進(jìn)的施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用在截滲墻施工中，文章將對進(jìn)水閘工程的基本要求進(jìn)行闡述，并簡要介紹高壓擺噴技術(shù)的概念及原理，分析該技術(shù)在截滲墻施工中的應(yīng)用[1]。

1進(jìn)水閘工程基本要求

進(jìn)水閘是引嫩工程中比較重要的一部分，其施工質(zhì)量問題嚴(yán)重影響引嫩工程的總體質(zhì)量。由于嫩江附近江岸的土質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松軟，而且還具有很強的滲水性，因此極其容易導(dǎo)致在進(jìn)水閘施工過程中，大量的水滲透到施工現(xiàn)場，嚴(yán)重影響著進(jìn)水閘工程的施工質(zhì)量。因此必須在進(jìn)水閘施工地點的基坑周圍建立一圈截滲墻，盡量降低滲水量，避免進(jìn)水閘工程在施工中帶水作業(yè)，從而影響整個工程的質(zhì)量。

2高壓擺噴技術(shù)簡介

2.1　高壓擺噴技術(shù)的基本概念

高壓擺噴灌漿技術(shù)主要是把裝有噴嘴的注漿管用鉆機鉆到土層中的指定位置，然后利用高壓設(shè)備對注漿管中的漿液施加壓力，使其成為高壓液流，再從噴嘴中噴出，利用這個過程中產(chǎn)生的沖擊力對土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，從而達(dá)到剝離土體中土粒的目的。其中一部分被剝離的土粒會隨著高壓漿液漂浮在水面上，剩下的土粒則會在沖擊力、重力和高速旋轉(zhuǎn)帶來的離心力的作用下，與漿液攪拌在一起，并按照一定的規(guī)律和比例重新進(jìn)行排列，當(dāng)漿液凝固之后，會在土層中形成固體結(jié)構(gòu)，其形狀隨著高壓漿液流噴射方向的變化而發(fā)生變化。

2.2　高壓擺噴技術(shù)的工作原理

高壓擺噴技術(shù)主要是利用三重管對噴射介質(zhì)進(jìn)行噴射，其噴射介質(zhì)為水、水泥漿液和高度壓縮的空氣，然后利用高壓設(shè)備對噴射介質(zhì)進(jìn)行加壓，使其壓強達(dá)到30 MPa左右，然后利用高壓水流的噴射對土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割。在噴射過程中，要使噴嘴在一定角度范圍內(nèi)進(jìn)行擺動，對土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底的切割和破壞，再用水泥漿液對已經(jīng)破壞的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行充填、攪拌，使其在土層中能夠形成面積較大的扇形斷面水泥凝固體。

2.3　高壓擺噴技術(shù)的工作流程

高壓擺噴技術(shù)的工作流程如圖1所示。

圖1　高壓擺噴技術(shù)的工作流程

3高壓擺噴技術(shù)在截滲墻施工中的具體應(yīng)用

3.1　通過現(xiàn)場試驗測定高壓擺噴灌漿的最佳組合參數(shù)

在進(jìn)行施工之前，要在與截滲墻工程施工現(xiàn)場土質(zhì)情況相同的范圍內(nèi)進(jìn)行一次小型的截滲墻施工，用來確定高壓擺噴灌漿的組合參數(shù)。即使是同一片區(qū)域，其土質(zhì)情況和底下說的情況也都存在著一定的差別。因此，在這種土質(zhì)、地下水情況都不同的條件下采用高壓擺噴灌漿方法建筑截滲墻時，土層中的凝結(jié)體的大小和質(zhì)量也不有所不同。但是，目前尚還無法利用公式對這種差異進(jìn)行計算，因此必須通過實驗來確定高壓擺噴灌漿的最佳組合參數(shù)。這項實驗的主要目的就是為了證實高壓擺噴技術(shù)在施工現(xiàn)場是否適用，以及其形成的凝結(jié)體的防滲性能。

3.2　假設(shè)參數(shù)，進(jìn)行實驗

根據(jù)工程所處的地質(zhì)條件和施工隊伍的實際經(jīng)驗確定一組假設(shè)參數(shù)，然后根據(jù)這組參數(shù)來進(jìn)行高壓擺噴灌漿凝結(jié)截滲墻的實驗，并根據(jù)實驗結(jié)果，在假設(shè)參數(shù)的基礎(chǔ)上對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而得到最佳參數(shù)。例如，黑龍江北部引嫩工程的一處進(jìn)水閘工程施工地點處于嫩江左岸的河灘上，因此要在這個地點進(jìn)行截滲墻的施工。根據(jù)該地點的實際土質(zhì)情況，設(shè)置如下一組參數(shù)：

孔距分別設(shè)定為1.0 m、1.2 m、1.5 m，噴嘴的擺角設(shè)定為30°~35°，漿液的壓力設(shè)定為38 MPa，高壓設(shè)備施加的氣壓為0.6 MPa~0.8 MPa，其提升速度為8.0~15.0 cm/min，進(jìn)漿為1.5 g/cm3，回漿為{，孔洞的直徑設(shè)置為10.8 cm，鉆孔深度為黏土層以下1.0 m的位置。

3.3　確定孔洞的位置

在正式進(jìn)行截滲墻工程施工之前，必須對孔洞位置的質(zhì)量予以保證：

1)根據(jù)防滲墻的具體位置及其軸線的趨勢對孔洞具體位置進(jìn)行確定、設(shè)置。

2)在截滲墻的施工過程中對孔洞的位置進(jìn)行編號處理，在編號時要注意保持編號的連續(xù)性。

3)在設(shè)置軸線校核孔的時候，必須沿著截滲墻的軸線進(jìn)行，2個校核孔的間距大約為30 m，同時，在測量過程中，必須保證孔洞位置的誤差<30 mm。

3.4　在確定的孔洞位置進(jìn)行鉆孔施工

1)由于鉆桿的豎直程度將會對鉆孔的施工質(zhì)量造成非常嚴(yán)重的影響，因此在開始鉆孔施工前，一定要仔細(xì)檢查鉆桿的豎直程度。

2)為了保證鉆桿的垂直度，在鉆孔準(zhǔn)備工作完成就位后，還要在一定程度上對鉆機進(jìn)行調(diào)整。

3)在施工過程中，要對鉆孔施工加以控制，控制鉆孔施工的護壁方式主要孔內(nèi)沉降和泥漿護壁。

3.5　漿液的拌制

拌制漿液有特定的漿液制備池，在施工過程中，高壓擺噴灌漿中的漿液應(yīng)該在制備池中完成拌制。制備池中有特定的漿液攪拌葉，為確保漿液拌制質(zhì)量，必須對攪拌葉的強度進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，同時調(diào)整攪拌葉的直徑，使?jié){液攪拌工作順利進(jìn)行。

在拌制漿液的時候，為保證漿液的質(zhì)量，一定要采用二級拌制方式。當(dāng)漿液的一級攪拌完成后，必須將攪拌的漿液進(jìn)行過濾，然后進(jìn)行二級攪拌，謹(jǐn)慎處理過濾出來的雜物，避免雜物再次混入漿液中。在漿液拌制過程中要注意，一級攪拌與二級攪拌的拌制時間不能<2 min。

3.6　利用高壓擺噴技術(shù)進(jìn)行灌漿

在利用高壓擺噴技術(shù)進(jìn)行截滲墻施工的時候，一定要嚴(yán)格遵守施工順序，從下到上進(jìn)行施工。將注漿管下放至規(guī)定的深度之后，嚴(yán)格按照孔洞的編號進(jìn)行高壓噴漿，相鄰2個序號孔洞的噴漿間隔時間最少需要4 d。同時保障施工過程的連續(xù)性，如果連續(xù)性遭到破壞，施工暫停，那么必須對上一個孔洞進(jìn)行復(fù)噴，確保凝結(jié)體的整體性。避免由于施工暫停導(dǎo)致凝結(jié)體的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)縫隙，使截滲墻失去作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫飚.高壓擺噴在北部引嫩工程進(jìn)水閘工程截滲墻施工中的應(yīng)用[J].黑龍江水利科技,2011(03)：77.

[作者簡介]趙建宇(1979-)，男，黑龍江拉哈人，工程師。

[收稿日期]2015-06-28

中圖分類號：TV543.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1007-7596(2015)09-0127-02