劉 健

（晉中市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山西 晉中市 030600）

高壓噴射灌漿（簡(jiǎn)稱“高噴灌漿”或“高噴”）是一種采用高壓水或高壓漿液形成高速噴射流束，沖擊、切割、破碎地層土體，并以水泥基質(zhì)漿液填充、摻混其中，形成樁柱或板墻狀凝結(jié)體，用以提高地基防滲或承載能力的施工技術(shù)。具有適用范圍較廣，施工簡(jiǎn)便，固結(jié)體形狀易于控制，有較好的耐久性，料源廣闊、價(jià)格低廉，漿液集中、流失較少，設(shè)備簡(jiǎn)單，管理方便，無(wú)公害等優(yōu)點(diǎn)。

1 高壓噴射灌漿加固機(jī)理

高噴法（如三管高噴法）是用壓縮空氣包裹高壓噴射水流沖擊、破壞、攪動(dòng)土體，同時(shí)用低壓灌漿泵灌入漿液，漿液被高壓水、氣射流卷吸帶入，與被攪動(dòng)土體混合形成固結(jié)體。其加固地基，形成樁、板、墻的機(jī)理可用下述五種作用來(lái)說(shuō)明：

第一，高壓噴射流切割破壞土體作用。噴流動(dòng)壓以脈沖形式?jīng)_擊土體，使土體結(jié)構(gòu)破壞而出現(xiàn)空洞。

第二，混合攪拌作用。鉆桿在旋轉(zhuǎn)和提升過(guò)程中，在射流后面形成空隙，在噴射壓力作用下，迫使土粒向與噴嘴移動(dòng)相反的方向（即阻力小的方向）移動(dòng)，與漿液攪拌混合后形成固結(jié)體。

第三，置換作用。三管高噴法又稱置換法，高速水射流在切割土體的同時(shí)，由于通入壓縮空氣而把一部分切割下的土粒排出灌漿孔，土粒排出后所空下的體積由灌入的漿液補(bǔ)入。

第四，充填、滲透固結(jié)作用。高壓漿液充填沖開(kāi)的及原有的土體空隙析水固結(jié)，還可滲入一定厚度的砂層而形成固結(jié)體。

第五，壓密作用。高壓噴射流在切割破碎土體過(guò)程中，在破碎帶邊緣還有剩余壓力，這種壓力對(duì)土層可產(chǎn)生一定的壓密作用，使高噴樁體邊緣部分的抗壓強(qiáng)度高于中心部分。

2 施工工藝及要求

墻體位置的確定：根據(jù)設(shè)計(jì)要求平整好場(chǎng)地，要求場(chǎng)地內(nèi)地下無(wú)障礙物，對(duì)某些作業(yè)地基軟、不平整，有可能引起整機(jī)翻倒的地段一定要采取防范措施，在平整后的場(chǎng)地上對(duì)墻體中心線進(jìn)行測(cè)量定位。

噴墻管理：應(yīng)控制好掘進(jìn)速度、灌漿壓力、提升速度，送氣量的應(yīng)以漿液成沸騰狀為宜。灌漿階段漿液不能發(fā)生離析和斷漿現(xiàn)象，保證墻體均勻，無(wú)夾心層。若發(fā)生管道堵塞或因故短暫停機(jī)，應(yīng)迅速搶修。

鉆孔：泥漿固壁回轉(zhuǎn)（或沖擊）鉆進(jìn)、造孔過(guò)程中做好充填堵漏，使孔內(nèi)泥漿保持正常循環(huán)，返出孔外，直至終孔跟管鉆進(jìn)。邊鉆進(jìn)邊跟入套管，直至孔底。鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)保證鉆機(jī)垂直，偏斜率應(yīng)小于1%，下入噴射管。泥漿固壁的鉆孔可以將噴射桿直接下入孔內(nèi)，直至孔底。跟管鉆進(jìn)的鉆孔有兩種情況：一是拔管前在套管內(nèi)注滿高密度的塑性泥漿后，起拔套管，邊起拔邊注入，使?jié){面始終保持與孔口齊平，直至套管全部拔出，而后再將噴射桿下入孔內(nèi)，直至孔底；二是可先在套管內(nèi)下入管壁均勻的PVC管，直到套管底部，起護(hù)壁作用，而后將套管全部拔出，再將噴射桿下入至管底部。

高噴施工：施工中所用技術(shù)參數(shù)因使用的高噴方法不同而不同，提升速度也有差異。不同地層類型使用同一種施工方法時(shí)水壓、氣壓的變化不大，唯有提升速度變化較大，是影響高噴質(zhì)量的主要因素。一般情況下，確定提升速度應(yīng)注意以下問(wèn)題：一是因地層而異，在砂層中提升速度可稍快，砂卵（礫）石層中應(yīng)適當(dāng)放慢，含有大料徑（40cm以上）、塊石或塊石比較集中的地層應(yīng)更慢；二是因分序而異，先序孔提升速

度可稍慢，后序孔相對(duì)可稍快；三是高噴施工中發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)返漿量減少時(shí)宜放慢提升速度。

3 高噴固結(jié)體質(zhì)量檢測(cè)

開(kāi)挖檢驗(yàn)：待漿液凝結(jié)具有一定強(qiáng)度后，即可開(kāi)挖檢查固結(jié)體垂直度、形狀和質(zhì)量。

鉆孔檢查：從固結(jié)體中鉆取巖芯進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)性能試驗(yàn)。在鉆孔中做壓水或抽水試驗(yàn)，測(cè)定其抗?jié)B能力。

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：在旋噴固結(jié)體的中部可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。

載荷試驗(yàn)：靜載荷試驗(yàn)分垂直和水平靜載荷試驗(yàn)兩種。試驗(yàn)時(shí)，需在受力部位澆筑0.2～0.3m厚的混凝土層。

圍井試驗(yàn)：在板墻一側(cè)增加噴孔，與板墻形成封閉圍井，在井中進(jìn)行壓水和抽水試驗(yàn)，或觀測(cè)井內(nèi)外水位，多用于防滲效果的檢測(cè)。

4 應(yīng)用

4.1 昔陽(yáng)縣郭莊水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程

左壩肩滲漏原因是存在低液限黏土夾砂、卵石混合土，因此對(duì)0+302～0+437（相應(yīng)地質(zhì)剖面樁號(hào)為0+360～0+480）段壩基采用高噴灌漿進(jìn)行防滲處理。灌漿軸線與壩軸線重合，單排布孔，灌漿頂線伸入壩體1m，灌漿底線深入基巖1m。

施工質(zhì)量采用圍井方式進(jìn)行檢驗(yàn)，滲透系數(shù)不大于10~7，設(shè)1處圍井。經(jīng)檢測(cè)符合設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行情況良好。

4.2 太谷縣郭堡水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程

該水庫(kù)壩基松散覆蓋層和部分基巖采用高噴灌漿進(jìn)行防滲處理。灌漿范圍為0+360～0+650，灌漿軸線位于壩軸線上游1m處。灌漿底線深入基巖1m，灌漿頂線伸入壩體2m，但不高于校核洪水位。高噴采用單排布孔，分二序：一序旋噴，二序擺噴。

施工質(zhì)量采用圍井方式進(jìn)行檢驗(yàn)，滲透系數(shù)不大于10~7，設(shè)2處圍井。經(jīng)檢測(cè)符合設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)運(yùn)行情況良好，下游壩基滲水現(xiàn)象有所改善。