袖阀管注浆法在堤防防渗除险加固中的应用

袖阀管注浆法在堤防防渗除险加固中的应用
摘要：结合工程实例，总结出袖阀管注浆法具有反复注浆、扰动破坏小及性价
比高等优点，详细论述了袖阀管注浆法的施工流程以及施工工艺，可为类似工程
提供参考。

关键词：袖阀管注浆法；堤防；防渗加固
Abstract:Withpracticalinstances,thesleeve-valve-pipegroutingmethodarewithobviousadvantagesinrepeatedgrouting,smalldisruption,an dhighcostperformance.Theconstructionprocessandconstructiontechnologyofsleeve-valve-
pipegroutingmethodhasbeendiscussedinthispaper,whichcanprovidereferenceforsimilar project.
Keywords:sleeve-valve-pipegroutingmethod;dyke;Anti-seepagereinforcement
1袖阀管注浆法
在现代工程施工中，防渗加固的施工方法有很多，劈裂注浆法是其中很有效
的一种施工方法，利用袖阀管进行劈裂注浆是其最常用的工艺。

该方法最早利用
于上世纪50年代，由法国Soletanche注浆公司开发利用并于上世纪90年代引进
国内。

袖阀管注浆法由于能较好地控制注浆范围和注浆压力，可进行重复注浆，且
发生冒浆与串浆的可能性很小等特点，被国内外公认为最可靠的注浆工法之一[1]。

至今已在国内尤其广东珠三角地区得到了广泛应用。

2工程实例
2.1工程概况
某1级堤防地处珠三角地区，由于上世纪遭遇大洪水导致部分堤段溃堤并采
用抛石进行堤身应急加固，现堤防年久失修，该溃堤抛石堤段堤后出现多处管涌
现象，为保证该堤防稳固及围内生命财产安全，亟需对该堤段进行防渗应急除险
加固。

堤防现状断面图见图1。

2.2方案选定
根据防渗加固处理设计中前堵后通的原则，本工程堤后采用新建外包幕墙及
导渗砌石挡墙设计方案，对于堤身防渗处理采用多排袖阀管注浆方案和单排高压
旋喷桩防渗墙（单管法）2种方案进行比较。

其中方案一采用袖阀管注浆法进行
防渗处理，孔深均为7m，共设3排，排距为1.5m，孔距为2.0m；方案二采用单
排DN600高压旋喷桩防渗墙（单管法），孔深均为7m，孔距为0.5m。

2种方案
见图2，2种方案造价比较表见表1。

方案一：多排袖阀管注浆方案
优点：防渗效果较好，可根据注浆效果反复注浆，注浆压力小，对堤后挡墙
及堤顶路面扰动破坏小，不易冒浆和串浆，工程造价低。

缺点：施工有一定难度，施工进度较慢。

方案二：单排高压旋喷桩防渗墙方案
优点：施工速度快，防渗效果好。

缺点：注浆压力大，扰动破坏大，容易冒浆，工程造价高，防渗效果受施工
效果影响大。

从经济角度看，袖阀管注浆方案投资造价较低，对工程区扰动破坏小且能重
复注浆，而高压旋喷桩防渗墙方案虽然施工速度较快，但其防渗效果受施工效果
影响较大。

故综上考虑采用袖阀管注浆方案。

2.3袖阀管注浆法原理
袖阀管是一种只能向管外出浆，不能向管内返浆的单向闭合装置。

注浆时,压
力将小孔外的橡皮套冲开，浆液进入地层，如管外压力大于管内时，小孔外的橡
皮套自动闭合[2]。

袖阀管注浆法是先将袖阀管通过钻孔下入设计地层，采用分段提升注浆工艺，使浆液在设计压力条件下，较均匀地进入地层，以达到浆液在地层中分段可控、
均匀扩散的目的。

注浆时设置注浆外管，注浆外管将永久留在土体中，注浆外管
每隔一定间距预留出浆口，在出浆口处加设截止阀，注浆时，将带封堵装置的注
浆内管置入注浆外管内，对需要注浆部分进行注浆。

这样在土体中产生以钻孔为
核心的桩体，且在桩体外围土体裂隙中形成抗剪能力强的树根网状浆脉复合体。

2.4施工工艺流程
1）测量放线
在堤顶路面上，利用施工基线和辅助基线，测放出注浆孔的孔位，用竹桩等
作出明显标记。

桩位误差不大于2cm。

测量工作面标高，沿钻孔位置开挖沟槽和
集水坑，及时排出冒浆和孔内水，以保持场地整洁干燥。

2）试验注浆
在正式开工之前，应在现场进行注浆试验，试验孔不少于3个，按注浆设计
进行布孔、造孔、制浆、注浆，确定注浆压力、吃浆量及泥浆容量等参数。

注浆
所用土料和浆液在施工前应进行室内试验。

3）造孔
注浆孔分四序造孔，每孔造孔深度为7.0m；本工程堤段下有抛石层，故采用地质钻机钻进成孔，钻进深度应达到注浆固结段。

钻进过程中要做好记录，为注
浆作业提供参考数据。

4）下管
根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管可采用硬质塑料管，管外径50mm，能够
承受的最大压力大于3.0MPa。

注浆孔开孔间距为330mm，开孔处管外紧箍橡胶套，覆盖注浆孔。

袖阀管上口露出地面20cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后，将袖阀管下入孔中，要确保袖阀管下到孔底。

5）浆液配制
以水泥粘土作为浆料，粘粒含量为20～30%，粉粒含量为40～50%，砂粒含
量小于10%，干容重为1.45t/m3。

水泥采用42.5R普通水泥，比重占干料（水泥
加粘土）的40%，浆容重用固定铁桶称重计算所得，称量误差应小于5%。

制浆
前土料应先浸泡数小时，搅拌成浆，经滤筛清除大颗粒和杂物。

注浆前再通过36孔/cm2过滤筛。

6）注浆
注浆应在外江低潮时段进行，浆液水与干料的比例控制在1.5:1~0.8:1，在大
吸浆地段，可根据可注性掺加掺合料或细砂加大浆的浓度。

注浆开始先用稀浆，
经过3至5min后再加大泥浆稠度，注浆压力应控制不超过1MPa，如泥土较密实
难进浆，可适当加大压力。

注浆顺序依次按Ⅰ～Ⅳ序注浆，注浆前需将上、下游渗漏孔采用沥青麻丝或
其它填料填充密实，并在上方两侧各1m范围内设高度不小于1m的砂包压重，以防浆液外漏。

完成造孔之后按顺序在第一序孔注浆结束后，再进行第二序孔施工。

先进行迎水坡一排的钻孔和注浆，再进行背水坡一排的注浆施工，最后进行中间排的注浆施工。

采取分段式注浆，每段注浆长度成为注浆步距。

开口钢管长度为注浆步距长度。

注浆步距一般选取0.5~1.0m，可有效地减少地层不均一性对注浆效果的影响。

对于砂层，注浆步距宜采用低值；对抛石层，注浆步距宜采用高值。

注浆过程中，每段注浆完成后，向上或向下移动一个步距的芯管长度。

要求复注一次，间隔时间不小于7天。

复注时把导管拔高1m，泥浆搅拌时要做到每桶泥浆搅拌一次，不得边进泥边出浆。

注浆完成后，待孔周围泥浆不再流动时，将注浆孔内浆液用水冲洗干净，封闭注浆管顶部后，再对注浆钻孔采用C30细石砼进行封堵。

7）记录
注浆的过程中，应有专门观测人员负责观测工作，全面控制注浆质量，及时发现和解决问题，有下列情况之一即可结束注浆：
a、在设计注浆压力的情况下，15分钟内注浆少于7.5升（从浆桶容积中测算），并延续5分钟。

b、堤面或堤坡面出现隆起或变形。

c、注浆纵轴线出现大于10mm的裂缝。

8）质量检验
注浆效果检测采用取芯抗压、标贯试验、压板试验、抽水试验四种方法综合检测。

注浆效果检测应在注浆结束14天后进行。

3结论
该堤防的防渗加固处理施工的成功可以证明，袖阀管劈裂注浆法用于堤身有部分抛石的堤防渗漏问题是可行的，并且有着明显的技术、经济效益，该技术值得大力推广。

参考文献
[1]昊顺川，金爱兵，高永涛，袖阀管注浆技术改良土体研究及效果评价[J]。

岩石力学，2007，28(7)；P1353—P1358。

[2]刘大鹏，朱铁增，李旭丹，浅谈袖阀管劈裂注浆法在地基加固处理中的应用[J]。

黑龙江交通科技，2006，150(8)；P24-P25）。