摘要：近年来，我国社会发展迅速，水电站工程不断建设，规模渐渐越大，功能越来越完善，为了保证水电工程价值的充分发挥，人们对水电站工程中防渗技术的应用越来越重视，尤其是基于大粒径漂卵砾石层中进行悬挂式高喷灌浆的施工，详细分析施工关键过程，探讨施工完成后防渗墙的防渗效果。
关键词：大粒径漂卵砾石；悬挂式高喷灌浆；防；渗
1、引言
引水式水电站常常会遇到围堰防渗的施工问题，在大粒径漂卵砾石层中进行悬挂式高压旋喷是围堰方式的一种尝试，主要存在困难在于施工造孔困难，防渗墙体难以保证连续性、施工防渗深度难以确定。基于以上因素施工过程中需要精心组织，合理选择施工器具，紧密的验算，才能保证防渗墙的效果，下面间谈一下在围堰中采用悬 挂式高喷灌浆的施工方法。
2、正文
（1）施工参数的确定
根据地质情况及试验验算采用三管法进行防渗施工前需要进行前期试验工作，主要包含围井注水试验、颗粒筛分试验、地质补勘等实验工作。根据试验成果，需要验算防渗墙体施工深度、孔位布置方式、施工工艺选择、旋喷参数的确定。
（2）施工工艺与施工方法
根据地质情况，高压旋喷防渗采用“三管法”进行施工，孔间距为0.8m，高喷灌浆钻喷施工分三序施工，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔，最后施工Ⅲ序孔。处理深度需要根据若透水层深度确定，一般处理深度占总深度的2/3。
1）施工参数
根据地质分析情况及高压旋喷试验参数如下表所示：
施工参数选取表
a定孔位、复核
在定位时，一定严格按照设计要求测量放线定孔位，其误差不大于50mm，在高喷灌浆轴线拐弯处设固定桩，同时在施工轴线5～10m范围设控制桩。
b钻孔
开钻前先复核孔位，确保孔位无误时方能移动钻机。钻机采用300型潜孔钻。钻孔孔径≥φ146mm，孔位偏差不大于5cm，孔底偏差不大于1.5%，钻杆和粗径钻具的垂直度偏差不应超过0.5%，有条件时应进行孔斜测量，孔深小于30m时，钻孔偏斜率不应超过1%。钻孔的有效深度应超过设计墙底深度0.3m。
将钻机对准孔位，垫平钻机，再次校正孔位，用水平尺准确校正钻机立轴垂直度，经技术人员验收合格后方可开钻。钻进过程中必须勤于检查钻孔孔斜率是否满足精度要求。
严格控制孔斜，孔斜率可根据孔深，经计算确定，以两孔间所形成的防渗凝结体保证结合，不留孔隙为原则。孔深大于15m的，每钻进3~5m，用测斜仪测量一次，发现孔斜率超过规定应随时纠正。
在钻进过程中，遇到异常情况及时查明原因，采取相应措施，根据地层性质选用适宜的钻具，对地层变化、颗粒大小、硬度等详细记录，钻孔结束后，由技术人员进行质量检查，合格后可移位进行下一个孔的钻进。
c浆液制备
水泥选用普通硅酸盐水泥PO.42.5，水泥需新鲜无结块，每批进场水泥必须具有产品合格证和出厂检验报告，进场后按规定进行抽检。
制备水泥浆液时，水灰比控制0.8：1~1：1（不同部位根据情况选择参数），严格控制水泥浆液比重（1.5~1.7g/cm3）。水泥浆采用高速搅浆机制浆，搅拌时间不少于30S（低速搅拌不少于60s），水泥浆拌好后必须过筛放入储浆桶，防止杂物进入浆管堵塞浆管。为使水泥浆不发生离析，储浆桶内设慢速搅拌装置。水泥浆液存放有效时间，不应超过4h。
按设计配比进行浆液搅制，在制浆过程中应随时测量浆液比重，每孔高喷灌浆结束后要同时统计该孔的材料用量。
D高喷作业
（1）高喷台车就位：高喷台车移至成孔处，校正高喷台车水平及高喷管垂直，使高喷管与钻孔孔向一致。
（2）地面试喷：高喷台车就位并对准孔口后，为了直观检查高压系统的完好性以及是否能够满足使用要求，首先应进行地面试喷。
（3）下喷射管：检查高压泥浆泵、空压机运行良好，检查高压浆管、供风管畅通及完好，进行浆、气试喷，准备就绪后下入喷浆管。为防止下管过程中堵塞高压浆嘴及气管，可将浆嘴包扎或低压力送浆下管。
（4）喷射提升：高喷管下至设计深度后，输入高压水泥浆液和压缩空气，高压水泥浆切割，等浆压和风压升到设计规定值并孔口返浆后，按设计提升速度旋转提升喷管，进行喷浆作业，直至达到设计高程停止喷射。在接卸管时，速度要快，以防止塌孔、堵嘴和埋管。
（5）复喷处理：施工过程中，因机械故障、孔内事故、卸接管等原因中断，恢复喷射时均须进行复喷，复喷搭接长度不小于0.2m。
（6）回灌：喷浆结束后，随即向喷射孔进行静压充填灌浆，直接浆面不再下沉为止，确保高喷旋喷桩形成后达到设计桩顶高程。同时要求回浆密度≥1.3g/m3。
（7）记录：钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及其处理措施。
e 特殊情况处理
（1）埋钻：钻孔过程中，一般采用固壁泥浆，或自然形成护壁泥浆。根据钻进情况选用合适选钻具提高钻孔效率，因工程岩石地层，特别注意避免埋钻现象，若发生埋钻，应立即采用打吊锤的方法将钻具提出。
（2）串浆高喷施工中，遇喷浆孔与钻孔串浆时，串浆孔应优先安排高喷作业，如果坍孔喷管下不到设计深度，应用钻机重新扫孔。
（3）施工中漏浆处理
1）孔口不返浆时，应立即停止提升：孔口少量返浆时，应降低提升速度；
2）降低喷射压力、流量，进行原位灌浆；
3）掺入速凝剂；
4）加大浆液浓度或灌注水泥砂浆、水泥粘压浆；
5）向孔内填入粗砂、土等堵漏材料。
6）灌浆中断：高喷灌浆因故中断后恢复施工时，应进行复喷，搭接长度不得小于50cm。
f 高压旋喷桩质量检测
（1）注水（抽水）试验
高压旋喷完成后采用钻孔进行注水（抽水）试验的方法进行质量检测，通过透水率反应高喷效果的好坏。
在浆液凝固前现场指定检测位置，在指定位置贴加厚一个单元墙，加厚单元墙距离轴线的等于防渗墙孔距。待凝固28天后，在墙中间钻孔，进行现场注水试验，试验孔具体布置方法见下图：
1-原防渗体；2-注水试验孔；3-加厚的单元墙
（2）开挖检查
对施工完成的防渗墙体现场选取单点5~10m的长度范围上部进行开挖检查，具体检查点数现场确定，主要检查墙体厚度和墙体连续性。
（3）试验及检查要求
质量检测工作在试验部位完成28天进行；旋喷施工完成28天后进行取芯，送试验室做抗压强度试验。抽检试验的数量为钻孔总数的1‰且不小于3组。
g 高压旋喷不良地质段处理
在施工过程中发现异议（有孤石、漂石）时，要请测量人员对现场有异议处进行测点，并在钻孔记录与高喷特殊情况记录册上详实记录异议具体情况及坐标，待全部高喷完成后进行统计分析，绘制展开图，对存在异议部位进行补强，补强孔深处理至原处理深度，补强偏移距离及补强具体孔数根据石头的直径确定。
3、结束语
通过采用高压旋喷在大粒径漂卵砾石层中进行防渗，可以得到以下结论：（1）必须对地质进行复勘，为后期的施工工艺的选择提供可靠的参考依据；（2）施工前需要采取试验手段确定地层的渗透系数；（3）在大粒径漂卵砾石层中必须采用跟管法造孔；（4）施工完成后需要对防渗墙体进行检测，保证防渗墙体的可靠性。（5）对于出现异常情况的部位，必须采用补强孔的方式进行处理。
参考文献：
[1] 沈安正，陆声鸿，钱应德，黄河小浪底水利枢纽工程围堰旋喷灌浆防渗墙的施工技术和质量控制[j]，岩土工程技术，1998，（4）。
论文作者:白锐
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/26
标签：钻孔论文; 浆液论文; 防渗论文; 高压论文; 深度论文; 喷管论文; 钻机论文; 《基层建设》2018年第29期论文;