【摘 要】本文首先论述了高喷灌浆技术的工艺原理，进而分析了高喷凝结体的结构布置形式，最后从施工准备及施工要点论述了高喷灌浆技术的应用，以供参考。
【关键词】水利工程；基础防渗；高喷灌浆；应用
0.前言
高喷灌浆技术是一种采用高压水或高压浆液形成高速喷射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成桩柱或板墙的凝结体，用以提高地基防渗或承载力的施工技术。当前，我国大部分水利工程由于经过多年的运行，其中都不同程度上存在着一些病险问题，而基础渗透就是其中的一个病险问题。一旦水利工程基础出现渗透，不仅造成水利工程不能正常运行，不能充分发挥其效益，而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全。为此，为确保水利工程的安全运行，本文就水利工程基础防渗处理中高喷灌浆技术应用展开阐述，以供参考。
1.高喷灌浆技术的工艺原理
高喷法是用压缩空气包裹高压喷射水流冲击破坏搅动土体，同时用低压灌浆泵灌入浆液，浆液被高压水、气射流卷吸带入，同时与被搅动土体混合形成固结体。其工艺原理可用五种作用来说明：
1.1高压喷射流切割破坏土体作用
喷流动压以脉冲形式冲击土体，使土体结构破坏出现空洞。
1.2混合搅拌作用
钻杆在旋转和提升的过程中，在射流后面形成空隙，在喷射压力作用下，迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向（即阻力小的方向）移动，与浆液搅拌混合后形成固结体。
1.3置换作用
高速水射流切割土体的同时，由于通入压缩空气而把一部分切割下的土石碎屑和地层中细粒排出灌浆孔，土粒排出后所空下的体积由灌入的浆液补入，起到置换作用。
1.4充填、渗透固结作用
高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙，析水固结，还可渗入一定厚度的砂层而形成固结体。
1.5压密作用
高压喷射流在切割破碎土体的过程中，在破碎带边缘还有剩余压力，这种压力对土层可产生一定的压密作用，使高喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。
2.高喷凝结体的结构布置形式
为保证高喷防渗墙的连续性, 则必须要使各孔的凝结体在有效范围内牢固可靠连接上。因此在施工时，如何选取结构布置形式、孔距是施工关键。
一般，高喷灌浆可采用旋喷、摆喷和定喷三种形式，每中形式可采用三管法、双管法和单管法。
而高喷灌浆的孔距，应根据对高喷墙的工程要求、地层情况、所采取的结构形式及施工参数，通过县城实验或工程类比确定。
3.高喷灌浆技术的施工准备
3.1施工材料及施工参数
(1)水泥宜选用普通硅酸盐水泥，其强度等级应为325号等级或以上的，根据需要可在水泥中加入适量的外加剂和掺合剂，以改善水泥浆液的性能。外加剂或掺合剂的数量，应通过室内配比试验或现场试验确定。
(2)高压水泥浆流或高压水射流的压力一般选用25MPa，气流压力以空气压缩机的最大压力为限通常为0.7MPa左右，低压水泥浆的灌注压力宜在1.0m/min～0.25m/min。
(3)水灰比宜取1.0～1.5，实际生产中取1.0。
(4)制浆材料的称量误差应不大于5%。
(5)水泥浆液的搅拌时间，使用高速搅拌机应不小于30s，使用普通搅拌机应不小于90s。水泥浆液自制备至用完的时间不应超过4h。
3.2 施工机械
施工主要机具设备包括钻孔机具、高压水泵、浆液搅拌机、喷射管、喷头、送液器、压力表、空气压缩机等。
4.高喷灌浆技术的施工要点
4.1钻孔
(1)高喷灌浆钻孔可采用回转（或冲击）钻进，且在钻孔过程中应采用泥浆护壁。
(2)在钻孔过程中应做好充填堵漏，对漏失段应先行灌浆，直至孔口正常返浆后再继续钻进。
(3)边钻进边跟入套管，直至终孔。钻进时应注意保证钻机垂直，偏斜率宜≤1%。
(4)钻孔孔径应大于喷射管外径20mm以上。
(5)钻孔的有效深度应超过设计墙底深度0.3m。
(6)在钻进过程中，若因某种原因而导致钻进暂停的，或是终孔待喷时，应采取相关措施保护好孔口，以防塌孔。
4.2下入喷射管
(1)泥浆固壁的钻孔可以将喷射管直接下入孔内，直至孔底。
(2)采用套管护壁法钻进成孔时，在起拔套管钱应向孔内注满护壁泥浆，或下入特制的PVC花管护壁，也可在下入喷射管后再起拔套管。
(3)下管前，要准确定位喷射方向和摆动角度。为防止水、气喷嘴堵塞，可用胶布包扎，浆嘴可边送浆边下管，待下管深度达到设计要求后，经现场技术人员认可后即可喷射施工。
(4)在下管过程中如遇到特殊情况，如水压过高、喷嘴堵塞，应立即停止下管，将喷灌提出地面，处理完毕后再下管。
4.3 高喷施工
(1)高喷灌浆施工参数（具体见表1）。
表1 高喷灌浆施工参数一览表
(2)在高喷灌浆过程中，确定提升速度应注意下列几个问题：①因地层而异，在砂层中提升速度可稍快，砂卵（砾）石层中应放慢些，含有大粒径（40 cm以上）块石或块石比较集中的地层应更慢。②因分序而异。先序孔提升速度可稍慢，后序孔相对来讲可稍快。（下转第252页）（上接第390页）③高喷施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。
(3)在高喷灌浆过程中，若孔内发生严重漏浆，则可采取的措施有：①孔口不返浆时，应立即停止提升；孔口少量返浆时，应降低提升速度。②降低喷射压力、流量，进行原味灌浆。③在浆液中掺入速凝剂。④加大浆液摸底或关注水泥砂浆、水泥黏土浆等。⑤向孔内填入砂、土等堵漏材料。
(4)高喷灌浆宜全孔自下而上连续作业，需中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷长度不得小于0.2m。
(5)高喷灌浆因故中断后恢复施工的，应对中断孔段进行复喷，搭接长度不得小于0.5m。
(6)高喷灌浆结束后，应利用回浆或水泥浆及时回灌，直至孔口浆面不再下降为止。
(7)当冒浆量大于灌浆量的20%时，可采用提高喷射压力、缩小喷嘴直径、加快提升速度和旋转速度等措施，对冒出的浆液，可回收利用。
(8)高压喷射注浆完毕后，或在喷射过程中因故中断，短时间内不能继续喷射时，均应立即拔出注浆管清洗备用，以防浆凝固后拔不出管子。
5.结束语
综上所述，由于高喷灌浆技术具有成本较低，施工速度较快，固结体强度大，可靠性高等优点，能很好地利用高速水流强制性地破坏土体形成固结体，适用范围很广，它不仅可以对软基进行加固处理，同时还可以进行围堰防渗处理和地下工程的开挖支护挡水、水库坝基与大堤的防渗帷幕墙施工等，且处理的深度可达到50～60m，具有良好的应用前景。
【参考文献】
［１］魏伟，李婧.高喷灌浆和水泥灌浆在东山水利枢纽船闸基础处理中的应用[J].广东土木与建筑，2011,(7).
［２］段纯萍.高压喷射灌浆防渗墙施工工艺参数的选定[J].山西建筑，2011,(27).
［３］蒋志文，丁若冰，孙雪琦.高喷灌浆技术在水景公园防渗工程中应用[J].山东水利，2011,(8).
