高压摆喷在东风水库除险加固工程中的运用
高压摆喷及坝体劈裂灌浆技术在水库除险加固工程中的应用
高压摆喷及坝体劈裂灌浆技术在水库除险加固工程 中的应用
卢文海
［ 摘 要 ］ 文章结合茂名市黄沙水库 除险加 固工程高压摆喷灌浆及坝体劈 裂灌浆实例 ， 探讨灌浆技 术的应 用。 供相 关
专业人士参考 。 ［ 关键词 ］ 除险加 固； 高压摆喷灌浆 ； 坝体劈裂灌浆 ［ 作者简介］ 卢文海 ， 茂名市水利水电勘测设计 院工程师 ， 究方向： 研 水利工程设 计、 监理 ， 广东 茂名 ，２０ ０ ５ ５ ０
造成重大灾害。２ ０ 年 ６ ， ０６ 月 国家防总、 水利部将 灌浆的搭接长度大约 ２ 。坝基高压喷射灌浆幕体 ｍ 厚度 ≥Ｉｃ ５ｍ。高压喷射灌浆是利用能量较大的水 黄沙水库列入全 国防洪重点水库之一。为此， 采用 采用三管法 ， 喷射介质 坝体劈裂灌浆结合坝基高压喷射灌浆方案及坝肩 气 同轴喷射切割掺搅地层 ，
压， 泥浆析水固结和坝体湿陷密实等作用 ， 使所有
在坝体 内部所产生的应力再分配 ，也能改善坝体
９１
为水 、 水泥基质浆液和压缩空气 ， 使喷射管做一定 角度的摆动和提升运动 ，利用高压水形成高速喷
（ ） 喷幕墙 其他 参 数及 技术 指标 三 摆
（ ） 喷施工 主要 技术 参数 四 摆
２１ ００年第 ０ ４期 （ 总第 １９期） １
沿 海 企 业 与 科 技
Ｃ Ａ Ｔ ＬＥ Ｔ Ｒ Ｒ Ｓ ＳＡ Ｄ Ｓ ＩＮ Ｅ ＆ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ Ｓ Ａ Ｎ Ｅ Ｐ ＩＥ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ ＯＯ Ｙ
Ｎ ０ ， １ Ｏ． ２ ０ ４０
．Ｃｕ ｌｔ ｅｙＮＯ．１ ） ｍｕ ａｉ ｌ ９ ｖ １
一
、
３ 水库现场检测及大坝安全鉴定相关成果分析 ， 大 ０．ｍ。 （ ） 二 坝肩 采用 充填 灌 浆 坝上游坡粘土斜墙顶高程仅为 １５ ｍ，远低于正 ． ００ 双排孔布置 ， 孔距为 ２ 。施工时 ， ｍ 先钻灌一序 常水位 １９５ 坝基 未 作 防渗 处理 ， 游 坡粘 土斜 ． １ ｍ； 上 后在序孔中间等分插灌二序孔。坝体灌浆防渗 墙 未能 有效 截断 坝基 相 对 透水 层 ，整 个 防渗 斜墙 孔， 泥墙设计厚度 ０ ｍ ． 。 ３ 高 度和 深度 均不 足 ， 身填 土 的 密实 度 不 均匀 ， 坝 坝 （ ） 基处 理 采用 高压 喷射 灌浆 （ 兰 坝 摆喷 ） 基渗透系数较大 ， 透水性较强 ， 现有大坝 防渗体 系 平行坝轴线单排孔布置 ， 孔距为 １ ｍ 深入相 ． ， ２ 不能有效保证大坝渗流及抗滑稳定安全 。其 下游 ｑ ５ ｕ 约 ｍ。劈裂灌浆与高压喷射 是 国家重要 的石油化工基地茂名市 ，水库失事将 对不透水层（＝ Ｌ ） ２
高压摆喷灌浆技术在水库除险加固中的应用 冯佐霖
高压摆喷灌浆技术在水库除险加固中的应用冯佐霖摘要：高压摆喷灌浆防渗技术能够有效提高地基防渗能力和承载能力，是一种有效的防渗技术。
本文结合某水库除险加固工程实例，通过坝体防渗加固方案的对比选择，选择了最优的施工方案，并对高压摆喷灌浆设计以及施工工艺进行了详细的介绍，旨在为其他类似工程提供借鉴。
关键词：高压摆喷灌浆；除险加固；设计；施工随着我国社会经济的快速发展，人们对病险水库的除险加固越来越重视。
水库作为水利工程中重要的组成部分，在防洪、灌溉、供水等方面起着至关重要的作用，其安全稳定运行关系到国民经济的发展及人们生命财产的安全。
因此，研究水库除险加固工程中高压摆喷灌浆技术的应用，提高水库除险加固工程的施工质量具有十分重要的现实意义。
1 工程概况某水库枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道、输水涵管组成，主坝为均质土坝，坝顶高程201.80m，最大坝高12.8m，坝顶宽5.0m，总长度135m。
水库挡水坝以上流域集雨面积为4.5km2，总库容216×104m3，校核洪水按300年一遇标准，对应洪水位195.78m，洪峰流量89.2m3/s，设计洪水按50年一遇标准，对应洪水位195.21m，洪峰流量65.3m3/s，水库正常蓄水位193.0m。
根据该水库《大坝安全鉴定报告书》，水库大坝存在安全隐患，经专家进行现场核查，同意三类坝结论。
挡水坝的主要问题为：①主坝坝体压实度不满足要求，坝基清基不彻底，坝基渗漏；排水棱体失效，外坡出现大面积渗水，大坝存在渗漏安全隐患；②副坝破坏严重。
2 坝体防渗加固方案比选由于该水库主坝坝体、坝基与山坡接触带强风化岩石发育，存在绕坝渗漏以及主坝坝体填筑质量较差，渗透系数较大。
因此，必需对坝体和坝基进行防渗加固。
水库最大坝高达到21.8m，采取水平防渗加固方案实施难度大，拟采取垂直防渗加固。
初步设计阶段对坝基进行帷幕灌浆，坝体高压摆喷灌浆与坝体充填灌浆两个方案进行了比选。
2.1 坝体高压摆喷灌浆方案高压摆喷灌浆是利用射流作用冲切掺搅地层或坝体，以改变原地层或坝体的结构与组成，同时灌入水泥浆或复合液以形成凝结体，从而起到加固和防渗的目的，该技术具有以下特点：（1）适用性广。
高压旋喷灌浆在水库大坝除险加固中的应用
施工技术与应用
高压旋 喷灌 浆在水库大 坝除险加 固中的应用
欧 阳勇军
湖南省桂 阳县水利局
摘要： 高压旋喷灌浆施工技术作为近年来发展较为迅速的一项新型 的防渗加固技术 ， 目前在许多水库的除险加固中得到广泛的 应用。本文结合工程实例， 通过对高压旋喷灌浆技术 的特点和施工工艺的介绍 ， 针对高压旋喷灌浆技术在除险加固应用中出现的问 题 进 行分 析 ， 并 提 出相应 的措施 ， 供类 似 工程 参考 。
关键 词： 高压旋 喷 灌浆 ； 水库大坝； 除 险加 固 ； 质 量检 测 ； 处 理措 施
１高 压旋 喷技 术的特 点
高压旋 喷 注 浆法 主 要用 于 软弱 土 层 的加 固 工程 当 中 ，其 主要 特 点 如下 ：
督 检查 ， 发现 问题 及 时 纠正解 决 ， 同时钻 孔 深度 、 孑 Ｌ 位、 孔斜、 注 水 试验 、 高喷、
２ 工程概 况
塔背水库位于舂陵河二级支流双江河 ，枢纽坐落在桂 阳县洋市镇双江 村， 坝址 距 洋市 镇 ６ ｋ ｎ， ｉ Ｘ ０ ５ ５ 线６ ｋ ｍ。 水 库 控制 集雨 面 积２ ． ６ ｋ ｒ ｄ， 坝址 以上千 流 长度２ ． ９ ｋ ｍ， 干流平均坡降２ ７ ％ 。 。 水库设计灌溉面积０ ． ６ 万亩 ， 实际灌溉面积０ ． ４ 万亩 ， 是一座以灌溉、 防洪为主， 兼有养殖等综合利用的小（ １ ） 型水利工程 。 枢纽工程由大坝 、 溢洪道 、 输水涵洞等建筑物组成。水库大坝为均质土 坝， 最 大坝 高 ３ １ ． ７ ｍ， 坝顶高程３ ｌ １ ． ２ ０ ｍ， 坝顶 宽 １ ２ ｍ， 坝 顶 轴长 １ ４ ６ ． ０ ｍ， 坝底 宽 １ ６ ４ ． ０ ｍ； 溢 洪 道 位 于大 坝北 边 一个 山垭 处 ， 全长１ ５ ０ ｍ， 进 口段为 一 嗽 叭 口 ， 进 口５ ０ ｍ内为 开 挖 的土槽 ， 后接１ ０ ０ ｍ的三 合 土浆 砌拱 涵 ， 进 口底 板 高程 ３ ０ ９ ． ７ ｍ， 宽４ ｍ：输水涵洞布置在大坝右端与山体接触处 ，为石灰砂浆砌毛石无压箱 涵， 总长 １ ４ １ ｍ， 断面尺寸为０ ． ８×１ ． Ｓ ｎ（ ｉ 宽 ×高 ） ， 进口５ ０ ｍ段采用由５ ｏ ｍｍ的钢
浅谈高压喷射灌浆技术在水库除险加固中的应用
浅谈高压喷射灌浆技术在水库除险加固中的应用摘要：水库工程的经过长期运行，会出现部分老化。
在笔者工作的地方，部分为均质坝的小（2）型水库，建于上个世纪七八十年代，受限于当时的施工技术（坝基清基不彻底等）及工程地质的变动，出现渗漏等病险问题。
针对渗漏原因，采取经济合理的施工技术除险加固尤为重要。
关键词：高压喷射灌浆；水库；除险加固；工程应用引言针对水库渗漏问题，高压喷射灌浆技术自上个世纪70年代引入我国，广泛的应用于水工建筑物的防渗工程中，在技术应用上已成熟可靠，可以成功的解决水库渗漏困扰。
该技术的特点表现为：施工要求高，钻孔灌浆机具设备专业化等，通过灌浆前现场实验确定有效桩径、施工参数、浆液性能要求、适宜的孔距排距、墙体防渗性能等是实施高压喷射灌浆工程的关键。
一、高压喷射灌浆工艺概述高压旋喷注浆法主要施工工艺是利用钻机钻孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体。
细小的土料随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。
浆液凝固后，便在土石地层中形成一个固结体与桩间土一起构成复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。
从施工方法，加固质量到适用范围，不但与静压注浆法有所不同，而且与其他地基处理方法相比，亦有独到之处。
目前，在高压喷射灌浆施工技术主要的喷灌方式主要有三种：即单管法、三管法和双管法。
三管法在工程实践中运用技术可靠，防渗效果明显，其是采用喷射介质为水、水泥基质浆液和压缩空气的高喷灌浆方法。
二、工程概况邵家湾水库位于安徽省霍山县境内，属淮河流域淠河水系，水库集水面积0.8Km2，总库容32.18万m3，是一座以防洪、灌溉为主，兼有养殖效益的小（2）型水库。
三、施工方法3.1 施工设备选择本工程拟选择三管法高压摆喷施工设备，喷管直径Φ91mm，高压泥浆泵为XPB-90E（额定压力50Mpa，水流量100L/min）和高压水泵为YE-2（额定压力50Mpa，水流量75L/min）型，高压台车为GYP型，高喷钻孔采用XY-2型及XY-200型钻机成孔。
高压喷射灌浆技术在病险坝防渗加固工程中应用
浅析高压喷射灌浆技术在病险坝防渗加固工程中的应用摘要：高压喷射灌浆技术在病险水库防渗加固中有着广泛的应用。
本文以某土石坝工程除险加固为例，总结整理高压喷射灌浆中施工方法、高喷方案的选择，以及工艺参数和施工技术中应重点注意的问题，为类似工程提供相应的参考。
关键词：高压喷射灌浆病险坝防渗加固中图分类号：k826.16 文献标识码：a 文章编号：1高压喷射灌浆技术高压喷射灌浆是通过射流作用强制性破坏原地层结构，不存在一般静压注浆的可灌性问题。
只要高压射流能破坏的细砂层、极细砂层、粘土层等均可处理，对块、卵石层的较大孔隙及集中渗漏的空间，以各种射流机理加之绕流、位移、袱裹等作用将地层颗粒或级配料予以充填封堵。
高压喷射灌浆板墙具有良好的连接性能，板墙自身及它与建筑物在上下、左右、前后能实现三维空间连接。
可通过新高压喷射流将老板墙或地下原有构筑物表面冲刷干净并与其凝结，牢固的凝结为一体。
根据施工方法的不同目前在工程中常用种类有：单管法、两管法、三管法和多管法等。
二管法和三管法高压喷射灌浆在防渗工程中应用较多，其中三管法应用最多；单管法和多官法高压喷射灌浆在防渗工程中应用不多。
2 工程应用2.1工程简介某水库4+000～4+500坝段渗透系数较大，均达到10-3cm/s，有的透水层甚至达到10-2cm/s，防渗加固深度25m以上，要同时具有防渗与加固的双重作用。
考虑到水库地质情况、现有水工建筑物情况、渗漏状况、防渗加固深度、工期短等因素，一方面要解决坝堤防渗问题，另一方面要解决堤基加固问题。
依据坝基防渗及加固方法的选择原则，结合水库现有的地质条件、渗漏状况、水工设施不破坏、下游紧邻村庄不迁移、施工难易情况、单位造价、施工速度等因素，经多方论证后决定对水库坝基防渗加固工程采用高压喷射灌浆方案。
高压喷射灌浆法按喷嘴运动方式可分为旋喷、定喷和摆喷三种形式。
旋喷形成柱状，定喷形成板状，摆喷法形成墙体的长度和厚度介于旋喷和定喷之间,适用于各种地层特别是砂卵石层中的防渗处理，故选用高压摆喷灌浆方法对4+000～4+500坝段进行防渗加固处理。
高压旋喷灌浆工艺在水库除险加固中的应用
库 区出露地层 岩性为 三迭 、二 迭世大 隆超单元 大村单元
（ ） ＴＤ ：岩性 为中粒石榴黑云二长花 岗岩 ，块状构造 ，中粒结 构 ，出露面积广 ，厚度大 。
用 高压 旋喷灌 浆喷不 开 ，但 采用 静压灌 浆 的效果 也不 理想 ，
应 根据工程 地质报告 和先 导孔钻 孔情况在 大坝一端 按设计 孔 距 布置试验孔 ，进行现场试验确定合适 的孑 距和灌浆参数 。 Ｌ
要求 ，喷射管的喷射方向是否 对正 。启 动设备 ３ ｎ后 ，待水 ｍｉ
泥浆从 孔 口返浆 ，再按设计 提升速度开始提升 。高压旋喷灌浆
结束后 ，进行静 压 回填灌浆 ，直至液 面不析 水 、不下沉为止 。
在施工过程 中，要注意施工人员是否按规程 、规范操作 ，是否
／ ／
／
６ 高压旋喷 防渗墙质量检查和验收
（）整体检查方式 ：首先在坝体后直接量测渗漏量 ，计算 １
减少量 ，这是最直观 的方式 ；其次可以选择在坝体后布设测压
坏属于哪种类 型，并分析其形成 的原 因；然后根据渗流控制原
则和具体 的工程地质条件 ，选择经济 、合理的除险措施 ；最后 按所选的措施精心施工 ，达到根 除渗透破坏的 目的。
溢 洪 道 设 在 右 坝 肩 ，出 口方 向 ２０ ，开 挖 深 度 为 １ ３。 ． ５～
４ 施工参数确定
高压旋喷灌浆施工参数很多 ，主要的参数有浆密度 、水压 力 、提升速度 、转速或摆速 、摆角。应根据试验结果确定相关
施 工参数 。通过选取 ６ 个试验孔进行高压旋喷灌浆试验 ，根据 对高压旋喷墙的工程要求 、地层情况 、结 构形式等 ，确定该水
成漏喷现象。 （） 适 用 范 围 ：淤 泥 质 土 、粉 质 黏 土 、砂 土 、砾 石 、卵 ２
浅谈高喷灌浆在水库除险加固工程中的应用
问题表现在 以下几个方面： ①水库 的防洪 能力下降， 不 能达 到规 定 的防洪 标准 ； ②水库大坝坝 基不稳定 ， 安全 系数不符合 要求 ，
这 不 仅 对 附近 人 们 的生 命 安 全 造 成 了很 大 程 度 上 的威 胁 ， 还 不
高压水 压缩气
表 １ 高喷灌浆施工参考数 目 项目 压力 （ ＭＰ ａ ）
引 言
高喷灌浆施工技术 具有 施工 简便 、 质量可靠 、 安全 系数 高等
２ ． ２ 试 验程序 及试 验方 法
（ １ ） 单孔试验程序 。 单孔试验要严格按照试验 的程序进行， 主
优点 ， 因而受 到建筑施工人 员的青睐 ， 应用范 围也不断地扩 大 。 要 的程序和施工 目的和施工计划有着直接 的关 系。在实验 中试 放 线、 就位 、 钻孔 、 下喷管、 喷射 、 提升 、 静压注浆 、 高喷灌浆在水库除险加固工程中的应用为水库 的质量提供 了可 验程序主要为 ：
高喷灌浆检 查工作有着重 要的作用 ， 能够及时发现存在 的种
６
孔
距
孔
号
ｌ
２
３
４
５
种 问题和缺 陷， 并第 一时 间采取应对措 施 ， 检 查应全 面仔细 ， 检 查的时间间隔不宜过长 ，检 查中要注 意掌握正确的检查技术和
２ ． ３ 施工参数 的选 择
施工参数 的选择要结合施工计划以及施工方案确定， 选择参
的时期， 所 以很多水库就是人工夯实的土坝 。随着经济的发展和
避开不利 因素， 选择 社 会 的不 断 进 步 ，这 些 水 库 已经 不 能 满 足 现 阶 段 实 际 发 展 的 需 数的时候要综合施工工程所在地进行考虑 ， 与施 工 相 符 合 的 参数 。 要， 也无法 实现 水库 防洪 的作用 ， 逐 步演变成病 险水库 ， 主要 的
高压旋喷灌浆在水库除险加固工程中的应用
高压旋喷灌浆在水库除险加固工程中的应用[摘要]：在水库、堤防的加固和基础防渗等水利工程基础处理中常采用高压旋喷灌浆技术，结合黄壁庄水库副坝除险加固工程实例，全面介绍高压旋喷灌浆施工及质量控制的方法，从而为掌握这项技术积累了实践经验。
[关键词]：高压旋喷灌浆施工质量控制1 工程概况黄壁庄水库副坝除险加固为砼防渗墙，副坝防渗墙在Ⅳ标段108号槽孔（被称为1#坑）及在桩号A4+116.7—A4+130.7造孔施工过程中（被称为2#坑），发生大范围坍塌，对坍塌坝体进行高压旋喷灌浆，形成旋喷桩，以加固松散地基，对砼防渗墙造孔孔壁起到固壁支撑作用。
重力坝段0+120.5～0+835段进行高喷灌浆形成防渗墙，以作为永久防渗。
2 高压旋喷灌浆的工作原理高压旋喷灌浆是采用水、气、浆三联管旋喷设备，旋喷管底部装有喷射头，双向水喷咀，水喷咀直径1.7-1.8㎜，水气同芯，水平装置。
把喷管下入到预定深度通过摆放在地面的高压设备，用38-40MPa高压水射流冲击切割地基土，与此同时，注入的浆液和空气使水泥浆液与冲下的泥土浆强制混合，待凝固后，在土中形成具有一定强度的固结体，坝体土各孔之间连续搭接，形成一道高压旋喷墙，各孔之间不连接，形成高压旋喷桩。
其基本过程为冲切、掺搅、升扬、置换、位移、塑裹、湿渗固结。
主要施工机械设备：高喷台车、高压水泵3×B型75KW，空压机37KW，搅浆机、注浆泵BW150型等。
3主要施工方法和技术措施高压旋喷灌浆施工主要工序为；布孔、造孔、制浆、旋转提升、静压回灌及封孔等几道施工工序。
3.1 布孔依据设计图纸，利用水准仪、经纬仪、钢尺丈量，放线定位，在导浆槽上作标记，误差不小于2cm。
副坝坍塌段加固，旋喷桩采用梅花形布孔，孔距3m，旋喷桩深入卵石层1-2米，重力坝高喷灌浆防渗墙作为永久防渗工程，高喷轴线距上游防渗墙1m，孔间距1m，深入基岩1m。
3.2 造孔造孔采用XY-2B或XY-2型地质钻机，Φ130合金钻头外镶筋骨，回转钻进，泥浆护壁成孔，应经常更换泥浆浆液，以确保浓度和粘度，防止缩径、坍孔和保护孔壁稳定。
高压摆喷灌浆技术在病险水库大坝防渗中的应用
图1 高压摆喷灌浆技术原理图示186YAN JIUJIAN SHE进行Ⅱ序孔施工。
（3）主要参数单桩承载力8～20MPa,K ＝10-6cm/s ；固结强度5～10MPa ；布孔形式及孔距：摆喷半径R0＝0.75m,摆喷孔位间距L ＝1.5m，最小厚度0.30m，最大厚度0.50m ；注浆材料及配方：用425﹟普通硅酸盐水泥，水灰比1：1，1.5：1。
注浆材料使用量：360.5kg/m。
防渗墙砼标号C10；抗渗等级采用W8；板墙厚度大于0.30m。
（4）施工控制主要指标摆动角度：25°；施工方法：三重管法；管序：Ⅰ、Ⅱ序；设计孔距：1.5m ；高压水压：32～35 MPa ；压水流量：75L/min；浆压：0.5～1.0 MPa；水灰比：1～1.1；回浆比重：＞1.2；浆量：＞50L/min ；风压：0.7MPa ；提速：8～10cm/min ；旋转速度：6～8r/min。
2.方案实施以及相关注意事项在水库高压摆喷防渗体施工中，需要掌握以下施工要点：（1）在施工前施工单位首先需组织施工人员，需要对现场以及周围的施工环境详细的勘察与记录，测量好施工的距离，提前准备好相关设备，包括高喷台车、搅拌机、高压注浆泵、高压水泵、空压机、钻机等，为保证施工的安全性与有效性。
在正式施工之前，应该选择具有代表性的施工地段进行施工试验，确认各施工环节无误后再进行正式施工。
（2）在水库工程防渗体的施工中，此技术的施工原料为水泥浆，三重管方式。
为保证该技术的应用效果，钻机成孔并经验收合格后，移高喷机到位，将摆喷管、喷头插入预定深度，将喷嘴对准喷射方向后，由下而上进行喷射作业。
为了防止喷嘴堵塞，喷头用胶布封好，采用低压送水、气、浆的方法，即首先空载启动空压机、待运转正常，再空载启动高压泵，在下喷射管的同时向孔内送风送水，待喷射管下到设计深度，使风量和泵压逐渐升高至规定值，开动注浆泵，先送清水，泵量和泵压正常后开始注浆，等浆液正常返回至孔口，才开始自下而上摆动提升至设计顶高，即可停风、停水，为了解决凝结体顶部因浆液析水而出现的凹陷现象，每当喷射结束后，随即在喷射孔内进行静压充填灌浆，直至孔口液面不再下沉为止。
高压旋喷技术在水库除险加固中的应用 黄发兴
高压旋喷技术在水库除险加固中的应用黄发兴摘要：高压旋喷工技术作为一种行之有效的防渗施工方法，在水库的除险加固中得到广泛的应用。
本文将就高压旋喷技术的技术原理以及在水库除险加固中的应用进行一定的研究与分析，并强调了施工过程中的质量控制，为水库坝体高压旋喷技术的应用提供参考。
关键词：水库；除险加固；防渗；高压旋喷技术众所周知，在经济迅猛增长和社会快速发展的今天，对水利水电工程的要求也越来越高，尤其是水库工程建设及应用对我国国民经济的发展具有十分重要的影响。
但是由于各种因素的影响，许多水库存在病险问题，有水库本身设计问题，也有本身的建设问题，还有工程老化失修等问题，这些问题的存在导致水库不能正常发挥其本该拥有的效能，更严重的是会威胁到当地人民的生命财产安全。
而高压旋喷灌浆技术的应用将会极大地提高水库工程运行的安全性和稳定性。
1 高压旋喷技术原理及其在水库防渗处理中的应用在水库的使用过程中，坝体由于受到水流的侵蚀，随着时间的推移会出现各种问题，其中以渗漏问题尤为严重，直接影响坝体的质量，甚至是水库的质量。
对坝体高压旋喷技术原理以及常见问题进行全面分析，能够帮助我们在水库除险加固工作中，明确施工的技术要点与施工方案的核心要求，在保证水库大坝除险加固工程质量的前提下，最大限度地避免加固过程中可能出现的各类问题，提升坝体高压旋喷技术的应用效率，降低大坝维护与保养的成本。
1.1技术原理在水库除险加固的坝基防渗工程中高压旋喷技术的应用具有广泛性。
而坝体高压旋喷技术是指利用工程钻孔机等机械设备，对相关结构进行钻孔操作，在达到预定深度后，在钻孔周围安装钻杆杆端用于喷嘴的安放，使用高压泥浆泵，向钻孔及其附近的部位进行水泥浆的喷射操作，从而实现除险加固的目的。
进入到20世纪以来，坝体高压旋喷技术作为水工建筑基层结构防渗处理的主要技术手段，对于提升水工建筑的防渗能力，减少水流对水工建筑地基的侵蚀，发挥着关键性的作用。
坝体高压旋喷技术在发展过程中，由于应用场景的不同，发展出不同的种类，根据工程的实际需要以及土质情况，现阶段将坝体高压旋喷划分为单管高压旋喷、双管高压旋喷与三管高压旋喷几大类，在地质条件较为复杂的环境下，通常使用三管高压旋喷，在其他环境中，则多使用单管或者双管高压旋喷。
高压摆喷注浆技术在堤防除险加固中的应用
４ 高喷 防渗墙施工
本 工程 采用 三管 法 高 压 摆 喷灌 浆 ． 即高 速 射 流 为 清 水 ， 其 外 侧 同 时环 绕 压 缩 空 气 ， 而水 泥 浆 液 以较 低压 力 灌 注 。 ．８ 当时 渗 水 量 需 要 ３台 小 型 水 泵 全 天 进 行 抽 有 三 根 管 子 组 成 ， 管 并 列 ， 喷 灌 浆 时 ， 管 分 别 输 送 水 、 ２６ ｍ． 排 才 确 保 堤 内 居 民 不受 水 浸 之 苦 。 确 保 堤 围安 全 ， 定 采 用 气 、 三 种介 质 。 为 决 浆
维普资讯
李增贤 ，高压摆喷注浆技 术在堤 防除险 加固中 的应用 ，
４４ 高喷 防渗 板 墙 施 工 ． 施 工 Ｉ 槽 孔 ，２ ～ ２ ｈ之 内必 须 安 排 设 备 返 回施 工 Ｉ 序 槽 序 （４ ７ ） Ｉ
保 根 据 施 工 图纸 进 行孔 位 放 样 ，单 排 孔 布 置 ， 定 轴 线 ， 确 定 孔 ． 证 墙 体 有 序 连 接 及 接 缝 质 量 。
（ ４）壤 土 ： 薄 层 淤 泥 。 夹
４ 施 工 技 术 要 求 － ２
（ ）摆 喷板 墙 的深 度 ： 部 嵌 入 粘 土 隔 水 层 （ ．￣ ） １ 底 １ ２ ｍ， ５ 深 度 ≥２ 具 体 据 现 场 地 质 条 件 确 定 。 ０ｍ． （ ）板 墙 厚 度 ： 均 厚 度 ≥１ ｍ。 ２ 平 ５ｃ （ ）防 渗板 墙 连 接 形 式 ： 摆 折接 ， 轴 线 夹 角 １ 。 ３ 微 与 ５。
（ ）钻 孑 偏 斜 率 ： 斜率 ≤ １ ％ 。 ７ Ｌ 偏 ． ５
（ ）孑 距 ：． ８ Ｌ １４ｍ。
４３ 施 工 技术 参数 《 表 ） ＿ 附
附 裹 旌 工技 术 参 数
高压喷射灌浆技术在东方红水库除险加固工程中的应用
高压喷射灌浆技术在东方红水库除险加固工程中的应用作者：何维结来源：《科技资讯》2013年第17期摘要：阐述了东方红水库主坝均质土坝采用高喷、劈裂及充填灌浆技术相结合的处理方法，实现了质量可靠和经济合理的效果。
关键词：水库除险加固高喷劈裂充填灌浆中图分类号：TV9 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0043-021 工程概况东方红水库位于江门市新会区古兜山脉北麓，集雨面积38.6 km2，总库容2750万m3，最大坝高为40.0 m，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电等综合利用的中型水库。
东方红水库加固前存在的主要安全隐患问题有：主坝坝坡稳定安全系数不满足现行规范要求，坝基及坝肩渗漏较严重，溢洪道侧墙高度不够，闸门强度不满足设计要求等。
安全鉴定核准东方红水库为二类坝，需进行除险加固。
2 加固方案针对本工程主坝坝体、坝基与坝底的冲积砂砾层渗水量大存在的问题，应采用综合防渗加固方案建立可靠的防渗体系并提高部分坝体密度。
选用高压喷射防渗墙与坝体劈裂及坝肩充填灌浆相结合的综合方案。
即采用高压旋喷灌浆法形成的水泥砂卵石防渗墙处理坝底冲积砂砾层渗漏。
采用劈裂、充填灌浆加固土坝坝体，根据水泥浆劈裂原理，沿坝轴线方向布孔，灌入合适的浆液，进行控制性劈裂灌浆。
即：使浆液充填裂缝，并与浆脉连通的孔洞、渗漏处也被浆液充填，同时将筑坝土间隙填密，最终在坝内沿坝轴方向形成密实、垂直、连续、有一定厚度的浆脉防渗体。
主坝两坝肩采用充填灌浆处理，即：利用水泥粘土浆液充填坝体两坝肩填土间隙，使土更加密实，减少渗漏。
坝体劈裂灌浆和坝底冲积砂砾层高压喷射灌浆墙形成联合的防渗帷幕。
使防渗布置更加合理，减少投资，从而达到优化防渗加固目的。
3 防渗体系的设计（1）主坝左、右坝肩设两排充填灌浆孔，孔距2.5 m，排距2.0 m，灌浆孔底部至基岩或深入残积土层不小于2 m，充填灌浆第1排在坝轴线上游2.0 m，第2排在坝轴线。
高压旋喷灌浆技术在水库除险加固工程中的应用
高压 旋 喷灌 浆 技术 在 水库 除险 加 固工 程 中 的 应 用
Ａ ｐｉ ｔ ｎｏ ｈ ｈｐｅｓｒ ｔ ｉｇ ｅ ｇｏｔ ｇｔ ｈ ｏ ｇ ｘ ｒ ｉａ ｎ ｐ ｌ ａ ｏ ｆ ｉ ｒｓ ｅｒ ａ ｎ ｔ ｒ ｉ ｃｎ ｌ ｙｉ ｅｔ ｍ ｎｔ ｇ ｃｉ ｇ ｕ ｏ ｔ ｊ ｕｎ ｅ ｏ ｎ ｅ ｉ
层 ， 变原地层 结构 和组 成 ， 改 同时 灌入 水 泥浆 或 混合 民 的生命 财产 安全 。根据现 场查 勘 和水 库 管理 人员
浆 形 成凝 结 体 ， 以达 到 防 渗 和提 高 地基 承 载 力 的 的介绍 ， 借 水库 主要存 在 ２个 方 面 的问题 ： 方 面坝 基 一
目的 ， 技术 现 在 被广 泛 应用 于各 种 基础 防 渗 和改 卵 石土层 防渗 处理 不彻底 ， 该 水库 坝基 渗 漏严 重 ； 另一 处 善地 基承 载 力方 面。高 压 喷 射 注浆 法 分 旋 喷 、 喷 方 面溢流 堰不满 足抗 滑稳定 条 件 ， 于 不稳 定状 态 ， 定
压旋 喷灌浆 处理 方案 。 设计旋 喷 桩桩径 为 １ ３ 桩距 １ 理论最 小成 ． ｍ， ｍ， 墙厚 度 ０ ８ ｍ， ．３ 防渗墙 底 部 深 入基 岩 ０ ５ｍ， ． 大坝 段
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第２ ９卷 第 １ 期 １
２０ ０ ７年 １ １月
水利 电力机械
高喷灌浆在水库除险加固工程中的应用
高喷灌浆在水库除险加固工程中的应用高喷灌浆技术主要是构筑地下防渗体，将不稳定的地基及渗水地层固化稳定，防止渗水，起到一个全方位的保护作用。
原理是用灌浆机械钻洞打孔，达到设计深度，再用三管法（即高压清水泵、空压机、泥浆泵三泵同时输送水、气、浆）通过喷嘴喷浆至设计深度，使其形成一个整体，与地层形成一个切割面，再灌注进去，使浆液能够在孔洞内扩散、充实，与地层的土石形成一个混合体并凝结成一个整体，从而形成一个个高喷连接板墙，达到防渗的目的。
标签：高喷灌浆；水库；除险加固；应用1、高喷灌浆工艺概述高压喷射灌浆法的主要施工技术是钻孔使用，带有喷嘴到预定位置插入注浆管，使用能输送水、气、浆的三个通道的喷射管，从内喷嘴中喷射出压力为20-40MPa的超高压水流，同轴喷射的水流与气流冲击破坏土体，一些细土与泥浆流出水面，剩余的土壤颗粒在冲击射流、离心力和重力作用下，与浆液混合搅拌，并按一定比例将水泥土定期重新排列。
当水泥浆凝固后，达到提高桩体防渗能力。
目前，在高喷灌浆施工中，主要采用单管法、二管法、三管法、新三管法，近年来在上述基本的喷射灌浆工法的基础上，又先后开发出了能够施工大直径的超高压大流量、交叉射流工法，多管喷射法等。
本文着重介绍前三种施工方法不同。
首先，单管高压喷射水泥浆会对土体造成一定程度的损伤，从而导致水泥浆和土壤混凝。
双筒和单筒的方法不同的是，前者水泥浆射流中心高压空气层，在注射的同时，这样做的目的是为了减少在注射过程中的混合浆最大损失的动能，并有效地提高了土壤的破坏程度，位移的土壤颗粒和填充顺利完成。
三管喷射中心法在高压空气高压水流及高压泥浆泵成形中的应用，两种形式的冲击会对土体造成严重的破坏，然后进行水泥的置换和填筑施工。
基于以上的介绍可以在三种高速喷射注浆技术是土壤储层损害的作用下，高压喷射，然后水泥浆液和土壤混合，但从实践经验来看，三种高压注浆效果进行三管射流，射流管喷嘴、双关。
在高速旋转喷雾过程中，如果周围有压缩空气，则会形成气环，而气环会对高压射流的流动能力造成一定的破坏，水中的损伤更为显著。
高压摆喷灌浆在新立城水库除险加固工程中的应用
［ 要 】本 文 通 过 几 种施 工方 案 的 比较 ，根 据 施 工前 、后 的 大 坝 渗 流 监 测 资料 情 况 。对 新 立 城 水库 坝基 防 渗 施 摘
工 效 果进 行 了分析 。
［ 键 词 】 高压摆 喷 灌浆 ；新 立 城 水库 除 险加 固 ：坝基 防渗 关 ［ 圈分 类 号 ］Ｔ ５ ３ 中 Ｖ ４ ［ 献标 识 码 】Ｂ 文
第 二组 孔 间距 １ ｍ。在 粘 土层 中形成 的板墙 ． ２
小 ，由 于在 Ｉ 孔 喷射 结 束 后 形 成 的墙 体 强度 较 序 低 。在 Ⅱ序 孔 喷射 时 将 先 期形 成 的墙 体 破 坏 造成 重 复 喷 射 ， 故 此 形 成 墙 体 厚 度 不 均 ，外 形 不 规
则。 经 上述 数据 得 出如 下 结论 ：虽 然 １ ｍ孔 间距 ． ５
第 ｏ ２期 （ 总第 ３ ５期 ） ４
【 文章 编 号 ］ １０ － ８ ６ （Ｏ ｉ ２ ０ ２ － ３ ０ ９ ２ ４ ２ ｌ）０ — ０ ８ ０
吉 林
水
利
２１ 年 ０ ０１ ２月
高压摆喷灌浆在 新立城水 库 除 险加 固工 程 中的应 用
张 烁 长春 １００ ） ３００ （ 吉林 省水务 集 团有 限公 司 ，吉林
［ 稿 日期 】２ １－ ２ ０ 收 ０ ０ １－ ９
［ 者 简 介 】 张 烁 （９ ２ ） 作 １８ 一 ，女 ，２ ０ ０ ６年 毕 业 于 吉林 农 业 大 学 ，助 理 工， 水利 工 程 管理 从 事 。 ２８—
一
吉林 水利
高 压 摆喷 灌 浆在 新立城 水 库 除 险加 固工 程 中的 应 用
平均 直径 为 ：１７ ， ．ｍ 板墙 厚 度 为 ：５ ． ｍ， ３３ 在砂 层 中 ｅ 形 成 的 板 墙 直 径 为 ： １ ｍ． 墙 厚 度 为 ：５ ．ｅ ． 板 ９ ３３ ｍ。
往复式高压旋喷技术在水库除险加固工程中的应用
5.施工设备
6.试验方案设计
本试验段在防渗墙施工轴线上布设 16个试验孔，其中9个旋喷孔，7个摆 喷孔。钻孔深度按加密勘探孔的深度， 旋喷桩底高程按加密勘探的底高程，此 段基岩高程719.728m，坝顶高程 731.428m，喷顶高程728.000m。
7.试验成果
8.采用高压旋喷灌浆施工工艺参数
项目
单位
孔距
m
提升速度 cm/min
高压水泥浆压力MPa
流量
L/min
压缩气压力 MPa
流量
m3/min
钻进时高压水压力MPa
流量
L/min
浆液比重 g/cm3
参数
0.8 11 36 75 0.5～0.7 6 15～25 75 1.48～1.50
9.工程完成的质量情况
根据实际施工情况,高压旋喷灌浆段 长度238米,钻孔298个, 完成的工程量为 高压悬喷浆进尺1917.86米,粘土层钻孔进 尺2938.332米,岩石层钻孔进尺298米,砂 砾石层钻孔进尺512.932米,质量合格的 孔2个,优良孔296个,优良率99.32%。
3.往复式高喷成墙原理
往复式高喷在钻头上加高压喷嘴， 钻喷一体机在自上而下钻进时利用 高压水喷射切割钻头周围的地层形
成扩大的钻孔。钻至设计深
度，然后自下而上高喷水泥浆成墙 （旋喷提升时成桩）。
4.技术特点
(1) 钻孔扩孔 (2) 提高钻孔垂直度 (3) 解决了成孔难的问题 (4) 提高防渗效果 (5) 降低成本 (6) 提高工效 (7) 钻杆提升灵活，机具稳定性好 (8) 减少环境污染
往复式高压喷射灌浆方法,简化了传统高喷灌 浆施工中复杂的工序，集造孔与高压喷射为一体， 解决了摆喷时喷嘴处墙体过薄、旋喷时水泥浪费， 以及在砂、砂砾石层、淤泥层中成孔困难的问题， 经过在呼图壁县红山水库除险加固工程中的应用, 通过开挖直观检查和实验检测,渗透系数指标高 于设计标准(106)(实验数据107~109),本方法 具有施工速度快,造价低,质量有保证。具有推广 应用价值。可广泛用于江河、湖泊、水库堤坝建 造垂直防渗墙工程，桥梁基础、路基加固、基坑 止水等防渗加固工程。
高压摆喷灌浆在水库除险加固中的应用
高压摆喷灌浆在水库除险加固中的应用
杨宏建;许春雷;王贵君
【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》
【年(卷),期】2003(030)001
【摘要】在东方红水库除险加固施工中,采用高压摆喷灌浆进行坝基防渗处理,防渗效果很好.
【总页数】2页(P106-107)
【作者】杨宏建;许春雷;王贵君
【作者单位】黑龙江航务工程公司,哈尔滨,150035;哈尔滨自动化成套设备厂,黑龙江,哈尔滨,150035;绥化市北林区水利勘测设计队,黑龙江,绥化,152000
【正文语种】中文
【中图分类】TV698.23
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多头小直径深层搅 拌桩 机 ， 钻头 旋转 、 经 喷浆、 搅拌 ， 一定 使 比例的水泥浆液与原土充分拌合 ， 泥和软 土将产生 一系列 水 物理化学反应 ， 软土固结 改性 ， 使 桩体 与桩体连 续相割 、 搭接 排成一列 ， 形成一 道连 续 、 整、 完 密实 ， 具一 定强 度 和水稳 又 定性的水泥土深层搅拌 防渗墙 。该方案 可 以就 地取材 ， 减少 工序 ， 快速高效 ， 受库 水位 影 响较小 ， 用 于软 弱地 基 ， 适 却不 适合用于本工程含砾石等障碍物 较多 ， 土层容 重较大 的大坝 土体加固。 ， ２ ４ 高压摆喷防渗墙方案 ． 高压摆喷防渗墙方案采用高压 喷射 注浆法 ， 是一种 最早 由 日本 发明、 利用高压水力 喷射切割 机理 ， 将土 、 化学 药品或 水 泥浆液搅拌一起 以加 固地基 的方法 。主要工作 原理为 ： 先 利 用钻机造孔 ， 然后把带有 喷头 的注浆 管沿孔下 至土层 的预 定 位置 ， 以高压把浆液 （ 高压水 流 、 或 空气 射流 ） 喷嘴 中喷 从 射 出来 ， 形成喷射流 冲击破坏 土层 。土粒 从土体 上剥 落下来 后， 一部分细小土 粒随浆 液 冒 出地 面 ， 其余 部 分与 注入 的浆 液 混合 掺搅 ， 在土体 中形成 水泥 土 的凝 结体 （ 喷防渗 墙 ） 高 ，
合 东 风 水 库 除 险加 固 。 ２ ３ 多头小直径深层搅拌 防渗墙方 案 ． 多头小直径深层搅拌 防渗墙 是近几 年在提 防加 固、 坝 堤 防渗处理等工程 中被逐渐推广 的新技术 ， 该工 程技术 措施 具 有工效高 、 价低 、成墙 质量好 、 造 施工 简便等 优点 ， 取得 了 并 很好的社会效益 。该方法利用水 泥作为 固化剂 ， 通过 特制 的
２１ 年 第 １ ０１ 期 （ ３ ） 第 ９卷
黑
龙
江
水
利
科
技
．
Hale Waihona Puke Ｎｏ ． ０１ ．１ ２ １
Ｈ ｉｎ ｊｎ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏｏｙｏ ｔ ｏ ｓｒａｃ ｅ ｏｇ ａｇＳｉｎｅａｄＴ ｃｎｌ ｆ ｌ ｉ ｇ Ｗａ ｒ ｎｅｖｎｙ ｅＣ
（ ｏ ａ Ｎ ．９ Ｔｄ ｌ ｏ３ ）
２ 防渗加 固方 案
由于东风水库坝前淤积严重 ， 为满 足狸桥镇 供水 需求不 能空库运行 ， 且坝 长较 长 ， 水平铺盖 防渗代 价较 高 ； 基辉长 坝 岩强度较高 ， 防渗性好 ， 可作为坝基 不透水 层 ， 因此坝 体防渗 优先选择垂直防渗方案 。 ２ １ 一般处理方案 ． 般水库除险加 固防渗 处理 方案为 ： 坝踵 建截 水墙 ， 周 围设 齿墙 ， 坝肩及坝基进行帷幕 灌浆 ， 坝坡 铺设 土工布 防渗 。 该 方案的缺点为 ： 土方 开挖及 填筑 量大 ， 工 导流 与排水 困 施 难， 工期 紧， 施工质量难 以保 证 ； 坑坡 面容 易失 稳 ， 渣及 基 弃 淤泥外 运量大。该方案不适宜用 于本 工程 ， 东风 水库 坝长较 长， 不能空库运行 ， 围堰 工 程量 大 ， 导流 排水 困难 ， 期历 时 工
从 而达到防渗的 目的。 高压摆 喷防渗墙方法具有地层适 应面 广、 艺成熟 等优 工 点， 在复杂地质条 件和施 工环 境恶 劣 的地段 ， 有广 阔 的应 具 用前景 。
２ ５ 方 案确 定 ．
较 长。
２ ２ 混 凝土防渗墙方案 ． ・ 混凝 土防渗墙技术是利用专 门的凿孔设 备凿孔 ， 泥浆护 臂， 在其 中注入混凝 土浆 液置换 出泥浆 ， 固结形 成混 凝 土墙 的防渗技 术。该 技术 可 以适 用 于 黏性 、 砂性 土层 和砂 砾 石 层， 是一种有效的 防渗处理措施 ， 防渗 处理 深度可 达到５ 。 ０ｉ ｎ 该技术研究 成熟 ， 用广 泛 ， 应 质量 易 于控 制 ， 防渗 可靠 ， 体 墙 连续性好 ， 耐久性 能高 ， 原状 填筑 土结 合好 。但该 技术 方 与 案造价 高 ， 需大型施 工设备 及 至少 １ 的施 工 平 台 ， 适 ０ｍ宽 不
喷防渗墙方案 比较 ， 推荐高压摆喷防渗技术 ， 文章介绍高压摆 喷防渗技术 首次在宣 州区水库 除险加 固 中运用 ， 高压摆 喷 从 防渗方 案选择 、 设计 、 实施及效果等方面进行 了探讨 。 ，
关键词 ： 高压摆 喷； ； 防渗 方案设计 ； 施工参数 ； 防渗效果 中图 分 类 号 ： Ｕ ９． Ｔ ６７３ 文献标识码 ： Ａ
ｉ 工程概 况
东风水库位于宣城市宣州 区狸桥镇 东 阳村 境 内， 距狸 桥 镇３ ５ｋ 属长江 流域水 阳江水 系。水库 集水面积７３ ｍ ， ． ｍ， ． ２ｋ 总库容５ ５万 ｍ ， ４ 是一 座具 有 防洪 、 供水 、 灌溉 、 殖 等综 合 养 利用效益的小 （Ｉ） 型水库。工程等别 Ⅳ等 ， 永久性 主要建 筑 物级别 ４级。 东风水库坝 长５ ３ｍ， 坝长３ １ｍ， ３ 主 ８ 副坝长１ ２ｍ。其 中 ５ 主坝坝脚渗漏严重 ， 多处 出现 散浸 。地 质 勘探 资料 显示 ， 主 坝坝体主要为含卵 砾石 和 中、 重粉 质壤 土 ， 分为 土混 卵碎 部 石土 ， 土渗 透 系数 为１ １ ０～ｃ ｓ一６４ 填 ． ５×１ ｍ／ ．４×１ ０～ｃ ／ ； ｍ ｓ 坝基主河床处存在 砂卵 石层 ， 左段 坝基 为 含砾 石粉 质壤 土 ， 表层含砾石 ， 下伏基岩 为辉 长岩。
文章 编 号 ：０７— ５ ６ ２ １ ）１— ０ ３— ２ １０ ７９ （０ １０ ０ ８ ０
中的运 用 高压 喷在 东风 水 库 除 险加 固工 程 摆
陈 治平
（ 宣城市宣州 区水务局 ， 安徽 宣城 ２ ２ ０ ） ４ ０ ０
摘 要 ： 在东风水库 除险加 固防渗工程设计 中， 对一般采用 的防渗方案混凝土防渗墙 、 多头小直径深 层搅拌 防渗墙 方案 以及高压摆