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摘要：我国地域辽阔，拥有长江、黄河等大江大河，江河为人民的生产生活提供了丰富的水资源和物产。然而，历史上长江、黄河等河流均出现过大规模的洪涝灾害，危害了水系两侧人民的生命财产安全。我国各级政府一直把江河治理作为一项重要的民生工程，每年都会投入大量的人力物力来治理江河。高压旋喷连续墙技术是治理江河的一种有效的手段，可以有效地防止堤坝的渗漏，抑制“管涌”等险情的发生。本文着重介绍了高压旋喷连续墙技术的技术手段、施工注意事项和适用范围等情况。
关键词：高压旋喷、连续墙技术、江河治理
对于江河的治理，最重要的一个方面就是加固堤坝，防止“溃堤”对沿岸人民生命财产造成威胁。对于堤坝而言，其险情的出现往往是由于坝体或大坝地基渗漏造成的。通过对长江中下游险情的统计，1998年汛期时因渗漏造成的险情约占所有险情的85%以上，“管涌”等现象就是渗漏造成的一种常见险情，而利用高压旋喷注浆连续墙技术能够对大坝建立起一个完备的垂直防渗体系，将大坝的渗流控制在允许的范围内，提高大坝的安全性。
高压旋喷注浆法是高压喷射注浆的一种，其基本原理为利用钻机钻孔后，把带有喷头的注浆管下至土层预定位以高压把浆液从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层，土层破坏后掉下的土颗粒一部分随着浆液冒出地面，另一部分与浆液混合形成凝结体。高压旋喷连续墙能够有效地加固坝基，防止江河中的水渗透穿过堤坝基础形成“管涌”等现象，最终出现溃堤的现象。
1 高压旋喷技术分类及适用范围
1.1 高压旋喷技术分类
按高喷钻具喷射通道和喷射介质（浆、气、水等）的不同，一般可分为单管法、双管法和三管法三类。
（1）单管法又叫单介质喷射注浆法，采用高压注浆泵将高压浆液直接喷射进入地层，喷射压力一般为30MPa～50MPa。
（2）双管法又叫双介质喷射注浆法，采用高压注浆泵和空气压缩机将30～50MPa以上的水泥浆液和0.5～1MPa以上的压缩空气同轴喷射，形成气幕保护浆射流。
（3）三管法又叫三介质喷射注浆法，采用高压清水泵和空气压缩机将30～50 MPa以上高压水和0.5～1MPa以上的压缩空气同轴喷射、冲切掺搅地层，0.2～ 10MPa的低压浆液在喷射和卷吸作用下被携带注入地层，形成比双管法更大的高喷固结体。
1.2 适用范围
高压喷射注浆法主要适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。对于地下水流速过大，浆液无法在注浆管周围凝固的地基或者无填充物的岩溶地段、永冻土以及对水泥有严重腐蚀的地基，不宜采用高压喷射注浆。
2 高压旋喷连续墙技术施工工序及常见问题
2.1 施工工序
高压旋喷连续墙技术的施工工序大体可分为钻孔、插管、喷浆和补浆四个步骤。
（1）钻孔
钻孔又叫引孔，钻孔的目的就是为将喷射注浆管插入到预定的地层中，钻孔的方法应根据实际工程所在的地质情况、加固深度和能够使用的钻孔设备决定。当遇到较坚硬的土层时宜采用地质钻机钻孔，同时二重管和三重管旋喷法施工中常常采用地质钻机钻孔。
（2）插管
插管就是将喷射注浆管插入到预定地层中，插管一般情况下与钻孔同时进行。但是当使用地质钻机钻孔时，两个步骤分开进行，应当首先拔出岩芯管再插入喷射管。在插管过程中很容易发生泥沙堵住喷嘴的现象，因此可以在插管的同时向喷管内注水，注水压力应当控制在1MPa以内，防止压力过大导致孔壁坍塌。
（3）喷浆
当喷管插入到预定地层后，应当喷入合乎要求的水、气、浆，当注入的浆液冒出孔口后，按照预定的旋转速度自下而上边喷射边转动，提升到设计高度后停止注浆。同时，根据工程需要还可以进行二次喷射（复喷），这样可以有效地增加固结直径。
（4）补浆
在浆液与周围土体混合后凝固的过程中，由于浆液的析水作用，混合液一般会有不同程度的收缩，导致固结体顶部出现塌陷，影响其防渗效果。因此，在施工过程中一般会进行二次补浆，对塌陷的部分进行填充。
2.2 常见问题及处理措施
在进行高压旋喷连续墙施工时，常见的问题有冒浆、固结体不完整和固结体不垂直等。
（1）冒浆
冒浆现象时喷浆过程中最常见的现象。冒出的浆体中带有破坏土层时产生的部分细小颗粒，通过对冒浆观察可以大致了解土层状况、喷射的大致效果和喷射参数的合理性等。工程经验表明，当冒浆量不超过注浆量的20%时较为合理；当冒浆量超过注浆量的20%时应当根据工程地质情况进行分析，再采取合适的措施进行处理。常见的减少冒浆量的方式有提高喷射压力、适当减小喷嘴直径、加快提升和旋转速度等。
（2）固结体不完整
在旋喷注浆过程中，由固结体中断的现象时有发生，固结体中断会影响连续墙的防渗效果，降低其安全性。造成固结体中断的原因有多种，在注浆过程中产生的断裂主要是由于搭接长度不够造成的，因此可在每次卸管或者重新下管时保证其搭接长度不小于100mm，以保证固结体的整体性；注浆结束后，由于固结体的析水收缩也会导致固结体锻炼，此时可以采用超高喷射或者二次注浆的方式防止断裂的产生。
（3）固结体不垂直
高压旋喷连续墙是大坝垂直防渗体系的重要组成部分，因此其垂直度是保证其防渗能力的重要参数。在施工过程中，固结体不垂直主要由钻孔不垂直引起。因此，在钻孔前应对钻机进行准确的定位，采取适当的措施保证其稳定性和垂直度；在钻孔时应当再次用水平尺校正钻机垂直度，保证钻孔机的位置偏差在50mm范围以内，垂直度偏差不超过百分之一。
3 高压旋喷连续墙技术施工参数确定
3.1 注浆参数
影响注浆效果的参数主要有压力、流量、喷嘴直径和喷嘴数量等。目前，国内常用的高喷注浆参数见表3.1。
旋转速度/（r•min-1）宜取提升速度的0.8～1.0倍
3.2 旋喷桩直径和墙厚
防渗墙厚度由其抗渗能力和结构强度来决定，尚没有理想的计算方法可供实际利用,重要工程常采用经验类比估算后由现场试验的方法确定根据工程经验来看旋喷套接防渗墙推荐旋喷桩的直径为1.5～2.2m，最小墙厚不小于12cm。
3.3 孔距和防渗墙的连接
高喷固结体连接形式主要有“切割式”连接和“焊接式”连接两种类型，工程实践表明，“焊接式”连接对连接的可靠性更为有利。
孔距是高压旋喷连续墙设计时一个非常重要的参数，孔距的大小对高喷孔的数量和施工成本有很大的影响。在进行孔距设计时，通常采用工程类比法和现场试验相结合的方式来确定钻孔的布置方式和相邻的间距。
参考文献
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论文作者:张鑫
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
标签：高压论文; 钻孔论文; 注浆论文; 浆液论文; 江河论文; 土层论文; 钻机论文; 《基层建设》2016年第33期论文;