水利水电高压喷射灌浆技术完善策略

高压喷射灌浆技术的应用对于提升水利水电工程施工质量具有关键的作用，因此，需要重视其施工管理。本文对高压喷射灌浆技术进行了简要叙述，并对其具体的技术进行了深入分析，并结合实例对其应用进行阐述，供相关人士参考。

　　1引言

　　高压喷射灌浆技术的应用原理如下：通过高压水或者是浆液深入地层，并且将水泥浆灌入，使其融合形成强度较大的整体，提高地基的承载能力，完善防渗性能，从而实现工程整体建设质量的提高。该技术的突出优点体现在：施工工艺操作便捷，施工材料简单，且造价低，同时其使用寿命较长，因此，被广泛应用于工程建设中。

　　2高压喷射灌浆技术的概述

　　当前，高压喷射灌浆技术是水利工程施工比较常见的技术类型，该技术的实施在灌浆的基础上进行，从而使得地基的稳固性有所提高。国内很多水利工程都是中小型工程，分散于我国各个地区。我国早期的水利工程建设一般以满足人民生产生活需求，在汛期时可以起到防洪作用，而在旱期可以用于灌溉甚至是生活用水。由此可见，水利工程建设对于质量的要求较为严格，但是由于早期的施工工艺有限，且发展不成熟，导致水工建筑物的基础施工质量较差，工程整体的稳定性和安全性得不到保障。为此，需要加强对高压喷射灌浆技术的研究力度，使其工艺不断完善。

　　3高压喷射灌浆技术在水利工程中的作用

　　3.1转换和升扬作用

　　在水利水电施工中应用高压喷射灌浆技术时，喷射嘴中可以喷射出建设需要的气、水、浆和压缩空气，这样不仅能够生产出浆液和水的外包成，也可以保证浆液和水能够喷射搭配预定地点。同时将压力提升，还可以起到升扬的作用。其应用过程如下：借助喷射杆和孔壁之间存有的间隙将水和浆液向外喷出之后，土层中的细粒以及土石碎屑就可以升扬起来，甚至带出空气之外，浆液就可以填补其空余位置。

　　3.2渗透和挤压作用

　　科学技术的不断进步也推动了高压喷射技术的进度，其喷射距离不断提升，强度在降低，对地面造成了挤压效果。另外，高压喷射结束之后，可以完成静态灌浆，使其渗透到土层，土地以及凝结体可以融为一体，同时也会伸到到凝结中凝结体的四周，最终起到了防渗的作用。

　　3.3位移握裹作用

　　由于地层中比较细小的石块具有较强的喷射能力，可以促进升扬，同时还能够使得浆液包裹于石块外部，但是如果遇到石块比较大其分布比较密集的地方，就需要减慢喷射速度，提高比能值。在外部强烈的冲击作用下，块石的位置会出现移动，浆液就可以逐渐深入到石块的中间。

　　4高压喷射灌浆技术在水利工程中的应用

　　4.1钻孔

　　在造孔时，需要对水利水电工程工程建设现状进行全面了解，及时发现问题并补漏，以实现内部泥浆的循环使用，反出空外，直至终孔。在此过程中，必要时需要开展跟管钻进工作，而跟管和钻进工作可以同时进行。在钻进时需要注意，要保证钻孔机的角度，垂直向下，当其到达预定位置先进行垫平，再利用水平尺对钻孔过程中涉及的物理参数进行测量，如立轴和机体的水平制度。通常情况下，在设计孔位时，需要将其偏差控制在50mm左右，钻孔灌浆率也要控制在0.5%，其钻孔深度也不能小于设计的底高程。在钻孔时，每钻进3m时，水平尺的测量工作需要一次性完成，以防倾斜偏差问题的出现。在开展防渗施工时，需要选择适宜的孔距，因为孔距选择不仅对工程施工进度和造价造成影响，而且也会对凝结体的可靠性造成影响。同时，需要依据地质结构对孔距进行选择，并且对高压喷射灌浆施工的影响因素进行综合考量。大多工程建设时，孔距定为2.0m，半径为1.8m，15°的摆角。在检验工作完成之后，需要利用风和水轮换冲洗缝面，在冲洗时要敞开孔口，并将管道插到底部，利用水和风反复冲洗，直到清洗干净。

　　4.2下入喷射杆

　　在对泥浆固壁进行钻孔时，需要将喷射杆深入到孔内，一直到底部。在下入下喷杆时，需要注意以下几点：①采用套管跟管钻进时，主要有两种方法：a.终孔后取出钻杆，下入喷杆后拔出套管;b.终孔后取出钻杆，向孔内注入护臂泥浆或下入PVC管护臂;②采用泥浆护臂钻孔的终孔后直接下入喷杆;③旋转振动钻进和射水法钻进时直接利用钻杆作为喷杆;④下喷管前，进行地面试喷，对机械和管路的运行情况进行检查，同时还要对喷射的方式和摆动的角度进行校正;⑤通常利用卷扬机提起喷杆，使得喷头通过井口对准孔位中心，将喷杆放入孔内直至孔底，为了防止下杆过程中泥砂砾堵塞喷嘴，可采用胶带包扎的方法将喷嘴贴住。

　　4.3高压喷射施工

　　喷射管下到设计深度后，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气，气静喷1~3min，等灌入浆液冒出后，按预先定好的提升、旋喷或摆动角度，自下而上进行喷射作业。喷射过程中必须时刻注意检查流量、压力、气量以及旋转、摆动、提升速度等参数是否符合要求，如表1所示，并及时做好记录。

　　4.4工程实例分析

　　以某县水利水电工程为例进行分析，该工程改造升级之后，其设计防洪能力达到了100年一遇高潮位，校核防洪能力则高达300年一遇高潮位，过闸的最大流量为739.0m3/s，该工程等级为Ⅱ等，建筑物等级为2级，次要建筑物等级为3级，属于中型建筑物。为了使得工程整体更加稳固，优化其运行能力，需要提高水闸引排水能力，并且尽量减少对于下游护坦和海漫段的冲刷侵蚀。对此，施工单位在下游防冲段设施了防冲排桩，其排桩是由准80cm钢筋混凝土灌注桩构成，桩中心距为90cm，桩接缝之后使用高压摆喷进行处理。在上述工程中，应用的主要方法为三管法定向喷射灌浆技术，即喷射管为三重管或者三列管，喷射介质是水、水泥质浆液和压缩空气的高喷灌浆方法，如图1所示。

该水闸的土层基础地质为粉土或者是粉砂，部分是轻粉质沙壤土，工程力学强度比较低，该地质条件中比较弱的就是其抗冲刷能力比较弱，且容易受到水的冲刷侵蚀，对此，高压喷摆设计墙体高程是▽-3.4～▽-23.4，高程共20m。同时，利用柱摆式凝结体进行具体布置，而且孔距和每根排桩间距一致，该工程共使用了111根，进尺共计2220m。在施工过程中，使用的主要机械设备为地质钻机和高喷台车。值得一提的是，需要在孔柱喷射中心先建立一个圆柱体，再完成高压喷射之后，高压水和气体会对土层造成一定的冲击，使得土层松动，这样就可以降低搅拌的难度，在其失水硬化之后形成凝结体。该技术的应用在对现有资源进行充分利用的同时，也能够降低工程的建设成本，保证其施工质量。在上述工程建成投入运行之后，状况良好，基本稳定，防冲排桩和高压喷射相结合的技术措施已较好的满足了设计防渗意图。

　　5结束语

　　综上所述，水利水电工程建设对于人们的生产生活可持续发展具有十分重要的意义，为了保证其建设质量，需要积极开展灌浆工作，并对施工过程进行全面的监控。通过上文了解到，由于高压喷射灌浆技术的施工难度较高，为此需要依据各个施工现场的地质情况以及建设需求，谨慎地选择技术类型，并做好环境保护措施，防止其对周围群众的生活造成负面影响。