高压喷射灌浆技术的作用机理及其在水利工程中的应用论文

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1、高压喷射灌浆技术的作用机理及其在水利工程中的应用论文.freel；P——喷射灌浆压力Map；Q——射流浆量L/min；V——提升速度cm/minE值大，旋喷柱的直径大，一般选用50~70cm直径较好，但最终应通过现场高喷试验确定。2.2升扬、转换作用高喷施工时，水、气、浆由喷嘴中喷出，压缩空气除能对水或浆液构成外包气层，使水或浆液射流能透入地层较远距离并维持较大压力破碎地层结构外，还可产生升扬作用，浆经射流冲击切削后的土石碎屑和地层中细粒，由孔壁和喷射杆的环状间隙中升扬带出孔外，空余部位由浆液替代，同时也起到了转换作用。2.

2、3挤压、渗透作用高喷射流强度随射流距离的增加而较快地衰减至射流束末端，虽能再冲切地层，但对地层仍产生挤压作用。同时，喷射结束后，静压灌浆持续进行，这对周围土体产生渗透作用，这样不仅可以促使凝结体与周围土体结合更加密实，还在凝结体外侧产生明显的渗透凝结层，具有较强的防渗性能。高喷灌泵技术有单管法、双管法、三管法。小海子水库进水口工程、小海子水库除险加固工程和布哈拉枢纽水毁加固工程、巴楚县民生渠渠首工程中都采用的是三管法施工。用水管、气管、浆管同轴布设组成喷射杆，杆底部设置有喷嘴，气、水喷嘴在上，浆液喷嘴在下，高喷时，随着喷射杆

3、的旋转和提升，先是高压水和气的射流冲击扰动地层土体，呈翻滚松散状态，随后以低压注入浓浆掺混搅拌，硬化后形成凝结体。工艺参数主要有：水压38~40Mpa；气压0.6~0.8Mpa；浆压0.3~0.5Mpa，施工设备价廉，易购，高喷质量可满足设计要求，工效高，造价低，能充分利用原地土体，就地取材，机械化程度高。2.4位移握裹作用地层中较小的块石，由于喷射能量大，辅以升扬、转换作用，最终浆液可填满块石四周的空隙并将其握裹，遇到大的块石或在块石集中区，应降低提升速度，提高比能值。在强大的冲击震动力作用下，块石将会产生位移、松动，浆液

4、沿块石四周空隙或块石间孔隙渗入。在高压喷射挤压余压渗透等综合作用下，产生握裹凝结作用，形成连续密实的凝结体。3、凝结体的性能水工建筑物地基防渗采用高喷施工时，则要求凝结体具有良好的防渗性和稳定性，而对于其抗压强度要求不高。凝结体的防渗性能主要取决于地层组成成分和颗粒级配、施工方法、施工工艺以及浆液材料等。高喷形成的凝结体并不很规则，但与地层结合紧密，由于高喷凝结体周围除了浆皮层外，一般还存在渗透凝结层，有着良好的复合防渗作用，从而进一步提高了凝体的防渗性能。4、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

5、的凝结体在有效范围内牢固可靠连接上，为此如何选用结构布置形式和孔与孔的距离则很重要。高喷形成的凝结体的形状与喷射的形式有关，喷射形式一般有旋喷、摆喷和定喷三种。喷射时若边提升边旋转，则凝结体的形状为圆柱体（又称旋喷柱）若边提升边摆动，则形成的凝结体的形状为哑铃状，若只提升和定向喷射则可形成板状（又称定喷板）。我国常用的旋喷施工布置形式有几种，近多年来，在新疆的南疆地区常用的结构布置形式有：a、定喷折线式：b、摆喷对接式：c、柱摆式：在防渗工程中，孔距的选择至关重要，它不仅关系到凝结体能否可靠地连接，而且也影响工程的进度、造价

6、。孔距应根据地层的地质条件，对防渗性能的要求、高喷灌浆的施工方法和工艺、结构形式、孔深及其它因素综合考虑而定。5、高喷材料高喷材料多采用水泥浆，水泥为42.5或52.5普通硅酸盐水泥。三管法施工时，多用纯水泥浆，由于三管法施工，先是高压气、水喷射，而后是压力灌浆，灌浆易被先喷入的水稀释，所以使用的水灰比不应大于1：1的浓浆。6、机械设备的组成6.1三管法所用主要设备：7、三管法旋喷所用劳力组织8、工艺和施工要点8.1钻孔8.1.1泥浆固壁回转（或冲击）钻进。造孔过程中做好充填堵漏，使孔内泥浆保持正常循环，返出孔外，直至终孔。

7、8.1.2跟管钻进。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%。8.2下入喷射杆8.2.1泥浆固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内，直至孔底。8.2.2跟管钻进的钻孔，有两种情况：a、拔管前在套管内注入密度大的塑性泥浆，注满后，起拔套管，边起拔边注入，使浆面长期保持与孔口齐平，直至套管全部拔出，而后再将喷射杆下入孔内直至孔底。b、也可先在套管内下入管壁匀均的PVC塑管，直到套管底部，起护壁作用，而后将套管全部拔出，再将喷射杆下入到管底部。8.2.3高喷施工施工中所用技术参数因使用高喷的方法不同而不同。

8、所用的灌浆压力不同，提升速度也有差异。对各类地层而言，若使用同一种施工方法则水压、气压、浆压的变化不大，唯有提升速度变化较大，是影响高喷质量的主要因素。一般情况下，确定提升速度应注意下列几个问题：a、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（40cm以上）块