高喷防渗墙(试验)方案

围堰高压摆喷防渗墙施工工艺方案

一、工程概况

本工程围堰高喷防渗墙全长1340米，采用三重管高压摆喷，共961孔（数量根据实际情况调整不超过5%），分两序施工，防渗墙孔深22.5m，孔距1.5m，墙体厚度要求大于200mm，渗透系数K≤1.0×10-5cm/s。

二、高喷防渗墙试验结果小结

1、试验地点、时间

经指挥部、监理、设计、现场共同勘察后，高喷防渗工艺试验桩号定在围堰K1+040处，该块空地能真实反映围堰的基本地地质情况，地势与实际高喷防渗墙处地层相似，满足试验工艺的需要。

我部于2011年12月1日进场试验，7天内完成试验桩体，12月8日完成试验数据整理，报批本次试验结果。

2、试验过程

采用三重管高压摆喷防渗墙，分两序施工，防渗墙孔深22.5m，孔距1.5m，墙体厚度要求大于200mm。采用＂围井法＂试验，围井上部不封顶，下部不封底，围井成墙7天后在围井中间布置深度等于防渗墙的注水孔，并在围井外布置同样注水对比孔，具体布置图如下：

3、检测方法

按照试验方案布置高喷防渗墙围井，成墙7天后，委托监理及有资质检测单位开展注水试验，试验方法为：

布置围成墙七布置注布置对注水试为防止孔壁塌落影响，在孔中放置一在孔中注满清水，记录每分钟渗透

4、试验结果

我方会同监理人按有关规程或规范和本技术条款规定，进行以上

内容的质量检验和验收，各项实验结果均合格，渗透系数K≤1.0×10-5cm/s，符合设计要求。

5、小结

通过本次试验，确定高喷防渗墙施工采用R32.5普通硅酸盐水泥，气压力0.7～0.8MPa，流量1.33m3/min；浆压力28～32MPa，流量100L/min；孔口回浆密度不大于1.3g/cm3；提升速度8～10cm/min；水泥浆比重1.82，水泥采用P.O32.5R水泥掺入量为每延米65KG，水灰比为W/C=0.5，水泥比重1.82。

可以开始高喷防渗墙施工。

试验目的

设计文件要求，防渗墙施工前，先进行现场围井试验，以先取最佳施工参数。因此，本次试验的目的是根据设计文件要求的施工参数和本试验方案，在设计指定的试验地点进行围井施工，然后按照《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）进行防渗效果检测，以验证设计要求的施工参数能否满足工程需要，同时确定最优参数作为围堰防渗墙的施工参数。

三、试验依据

1、《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）； 2、设计图纸-高喷防渗墙纵剖面及大样（1/2、2/2）； 3、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）； 4、本工程地质勘察报告。

四、试验方法

在设计指定的试验地点按设计提供的施工参数进行围井施工，在施工结束7天后在围井中心钻孔进行抽（注）水试验，检测渗透系数，钻孔应至围井底部，但不得超过围井。

1、围井布置方案

在设计指定的试验地点按设计提供的施工参数进行围井施工，围井上部不封顶，下部不封底，具体布置图如下：

2、渗透系数计算方法 渗透系数计算按公式：K=

2Qt进行计算。

L（Hh0）（Hh0）

式中：K-渗透系数 Q-稳定流量 t-高喷墙平均厚度

L-围井周边高喷墙轴线长度 H-围井内试验水位至井底深度 h0-地下水位至井底的深度 3、围井施工方法 （1）施工程序

三重管高压摆喷围井施工程序如下： 钻进成孔 测量放线定位 引孔钻机就位 开孔检查 启动空压机送风 清孔 换浆清渣 移钻 试喷检查 插入高喷管 启动高压泵送水 高压泵送浆 高喷作业 观察高喷参数 回灌 孔内保持满浆 移机

（2）施工参数

设计文件要求的施工参数如下：

高喷防渗墙孔距1.5m，采用三管法，分两序施工，喷管采用双喷嘴，喷嘴直径1.8～3.0mm。具体施工技术参数如下表：

粉质 单位 基岩风化层 砂层 粘土 压力 气 流量 压力 水 流量 压力 浆 流量 水泥浆比重 喷浆摆角 提升速度 孔口回浆密度 L/min cm/min g/cm3 30° 6 30° 8-10 80 80 80 1.5-1.7 30° 6-8 >1.2 30° 6-8 30° 6-8 60 60 L/min Mpa 70-80 1 70-80 1 70-80 1 70-80 0.5 70-80 0.5 m3/min Mpa 1.2 38 1.2 38 1.2 38 1 32 1 32 Mpa 0.6-0.7 0.6-0.7 0.6-0.7 质土 0.6-0.7 0.6-0.7 淤泥 填土层 （3）施工方法 1）钻孔

按设计要求放样布孔，孔位偏差必须小于5cm，采用XY-100型地质钻机成孔，孔径110mm。将钻机移动到放样的孔位上，使钻头对准孔位中心，钻机就位后进行水平校正，使钻杆垂直对准孔位中心，成孔后的孔斜率必须小于1%（孔深大于30m时，必须小于0.5%）。

由于本工程的地层分布存在砂层、中粗层，因此在钻孔过程中必须进行泥浆护壁，护壁泥浆采用粘土配制，浆液比重控制在1.2～1.5gcm3，粘度17～20s，胶体率大于90%，含砂量小于8%。

2）制浆

浆液所用水泥采用32.5R复合硅酸盐水泥，水从大燕河抽取。在水泥进场后按要求进行质量检测，合格后方可用于浆液配制。

浆液搅拌采用WJ-100型搅浆机进行。水泥浆密度控制在1.60g/cm3左右，浆液存放时间不得超过以下要求：当温度低于10℃时，不得超过5h；当温度高于10℃时，不得超过3h，或浆液存放超过上述时间，则按废浆处理。

3）高喷台车就位、下管

喷射机就位时要保证高喷管口和钻孔同一轴心，并经水平校正。下管前要在地面上进行低压射水试验，检查喷嘴是否畅通。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，应边射水边插管，水压力一般不超1Mpa，如压力过高，则易将孔壁射塌

4）喷射

①喷射注浆管插入到设计深度后，由下而上进行喷射注浆，注浆管分段提升的搭接长度不得小于50mm。注浆时，先送浆液再送压缩空气。在一般情况下，压缩空气应晚送30s左右。在孔底部边旋转边喷射1min，当达到预定的喷射压力及喷浆量且孔口冒出浆液后，再逐渐提升喷射管。喷浆过程中应注意检测浆液压力和流量、风量和风压、摆动角度和旋转提升速度等参数是否满足设计要求，并做好施工

记录，绘制作业过程曲线。

②冒浆处理：高喷过程中冒浆量应控制在20%以内。超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，采取相应措施。

5）静压灌浆

因防渗墙固结体易析水收缩，为保证墙顶高程及墙体有效厚度满足设计要求，高喷结束后必须及时进行静压回填灌浆，补充浆液，此时采用冒浆回灌，直至水泥浆液液面不再下沉为止。

4、特殊情况及处理措施

（1）接管、换管：喷射灌浆在接、卸换管时，动作要迅速，防止坍孔和堵塞喷嘴；接、卸换管及事故处理后，下管位置应比原停喷高度下落20～50cm，进行复喷搭接，以使墙（桩）的上下连贯。

（2）下管时遇阻：如因塌孔插入困难时，可用低压（0.1～2MPa）水冲孔喷下，但须把高压水喷嘴用塑料布包裹，以免泥土堵塞。

（3）喷射过程中发生故障时，立即停止提升和喷射，以防桩体或板墙中断，同时立即进行检查，排除故障；如发现有浆液喷射不足，影响桩体的设计直径时进行复喷。

（4）大量漏浆和冒浆：根据经验，冒浆量小于注浆量20%者为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施：

①地层中有较大空隙引起不冒浆或严重漏浆。如在钻孔中发生漏浆，则应当加大钻进泥浆的浓度，在泥浆中掺加砂子，或向孔内填入其他堵漏材料，使其恢复孔口正常返浆。在喷射时漏浆，则可在浆液中掺加适量的速凝剂，缩短固结时间，使浆液在一定土层范围内凝固。

另外，还可在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续正常喷射。

②冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量超过墙体凝结所需的浆量所致。本工程施工中采取了以下措施来减少冒浆量：

A、提高喷射压力；

B、适当缩小喷嘴孔径或减少注浆量； C、加快提升和旋转速度。

五、试验设备

本次围井试验拟投入的施工设备如下表：

序号 1 2 3 4 5 6 7 设备名称 地质钻机 中低压泥浆泵 高压灌浆泵 高速搅拌机 储浆搅拌机 空气压缩机 高喷台车 型号规格 XY-100 BW250/50 3D2-SZ ZJ-400 J-900 YV3/8 GP-1800 数量 1 1 1 1 1 1 1 备注