一、前言
高壓噴射注漿法(High Pressure Jet Grouting)在1968年創(chuàng)始于日本。70年代初我國鐵路、煤炭、水電等系統(tǒng)相繼引進并開始研究這項技術。80年代以來,其他國家也開始大規(guī)模采用這項技術。我國水利系統(tǒng)于1980年首先將此技術應用于山東白浪河土壩工程。根據(jù)噴嘴的噴射范圍,高壓噴射注漿分為旋噴、擺噴和定噴。
近年來,高壓噴射注漿技術作為一個日趨成熟的地基基礎處理方法,已被廣泛的應用于砂、土質(zhì)地層的河道、堤壩、工業(yè)民用建筑基礎防滲和地基加固中。但在砂礫石地層的應用因其成孔困難、成墻效果不理想等原因,并未被廣泛采用。由水電十一局承建的九甸峽水電站廠房工程砂礫石圍堰截滲應用了高壓旋噴灌漿,取得了成功,現(xiàn)對之進行總結,形成本施工工法。
二、工法特點
砂礫石層主要由細砂及砂卵石等粗顆粒組成,其透水性較強,透水率較大,對于該類型地層防滲,一般采用帷幕灌漿處理,但帷幕灌漿施工速度慢,投資大,防滲效果并不十分明顯。采用高壓旋噴灌漿進行防滲處理可達到帷幕灌漿處理所達不到的效果。但高壓噴射灌漿存在其不可回避的弊端,一是砂礫石地層成孔過程中的塌孔問題,二是地層中的孤石能否有效被水泥漿包裹問題。
本工法從九甸峽水電站廠房基礎防滲中總結出來。為了解決高壓旋噴防滲墻處理方案在砂礫石層中的可施工性,在常規(guī)施工方法的基礎上采取了有效改進措施。針對砂礫石地層成孔難、易塌孔、鉆進速度慢等技術難題,采取了大扭矩風動回轉式液壓鉆機跟管鉆進,PVC套管護壁成孔方法。這種鉆孔方法與傳統(tǒng)泥漿、水泥漿護壁鉆孔方法相比,具有成孔快、不塌孔、工藝簡單等優(yōu)點。針對注漿過程中的孤石能否有效被水泥漿包裹及水泥漿與砂礫石充分攪拌問題,在注漿施工方法上選用高壓水孔內(nèi)切割,風動攪拌,水泥固結的三管法。在參數(shù)選擇上盡量選擇大水壓,加大高壓水對地層沖擊、切割力度;在遇有孤石時,采取在孤石上、下50cm加大噴嘴旋轉速度、慢速提升的辦法,充分將孤石用水泥漿包住,從而使固結后的柱體達到連續(xù)完整的目的。工程所取得的成功經(jīng)驗值得類似工程借鑒和使用。