word大坝注浆加固施工方案一、加固原理及范围根据实际情况，拟采用高压喷射注浆（拟压水泥浆）法来加固大坝。

其工作原理：利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，用高压泥浆泵等高压发生装置，使水泥浆成为15Mpa 左右的高压喷射流，从注浆管底部侧面的喷嘴喷出，同时钻杆以一定速度徐徐提升，不断以强力冲击切削土体，除一部分细小土砾随浆液冒出水面外，其余在喷射力有效作用范围内从土体剥落下来的土砾与浆液充分搅拌混合，并按一定的浆土比例有规律地重新排列。

浆液经过一定时间凝固后即在土中形成一个固结体。

高压喷射注奖采用单管以底部侧面单独喷射20Mpa的高压水泥浆。

加固范围：根据该桥的水文、地质情况，考虑单管法注浆的固结范围，拟只对水中和坝体上桩基周围进行注浆加固。

固结深度初步定为10m。

可视实际地基情况酌情变动。

见平面示意图。

二、施工方法1、主要技术参数选用（参考）桩径：20cm；注浆管外径：Φ45mm；孔位间距50cm靠近水库一侧按双排布孔。

浆液压力15Mpa。

水泥浆配合比采用1:1（试配）2、施工机具设备a、高压泥浆泵；b、钻机（地质钻机）；c、浆液制备机；d、单管（喷头）；e、高压胶管。

3、施工准备a、在坝顶布置好机具设备地点、水电接头和临时排水沟，尽量紧凑缩短高压软管的距离；b、按要求标定孔位；c、搭设临时工棚，储存一定数量水泥（425#）等；d、调试机械；4、施工程序先将注浆管插入预定地层深度，自下而上进行[喷射注浆作业。

1、钻机就位：安置平稳，钻杆垂直，对准中心；2、钻孔插管：3、喷射注浆：水泥砂浆应在喷注前一小时搅拌，当喷嘴达到设计高程喷注开始先送高压水，再送浆液和压缩空气，在底部旋喷1min，当达到预定压力及喷浆量后再边旋喷边提升。

4、冲洗及移动机具：达到设计要求后应马上冲洗。

经济分析：1、临时工程（工棚及材料库）：2500元；2、机械进场费（运输、装卸、安装调试）：10000元；3、钻孔（Φ30cm）：200*420=84000元（共计420m）；4、注1:1水泥浆（m3）：50*1000=50000元合计：106500元word第四节高压喷射灌浆和深层搅拌法加固技术高压喷射灌浆和深层搅拌法加固技术相似，其主要差别在于采用不同的加料拌和手段。

一、高压喷射灌浆技术高压喷射法就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后，用高压泥浆泵，通过安装在钻杆（喷杆）杆端置于孔底的特殊喷嘴，向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液)，同时钻杆（喷杆）以一定的速度边旋转边提升，高压射流使一定范围内的土体结构破坏，并强制与固化浆液混合，凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。

固结体的形状和喷射流的移动方向有关。

一般分为旋转喷射(简称旋喷)，定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)。

旋喷桩主要用于加固地基，提高地基的抗剪强度，改善地基土的变形性能，使其在上部结构荷载作用下，不至破坏或产生过大的变形。

定喷固结体呈壁状，摆喷形成厚度较大的扇状固结体。

定喷和摆喷通常用于地基防渗，改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。

（一）加固机理高喷法如三管高喷法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。

加固地基，形成桩、板、墙的机理可用五种作用来说明：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。

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。

3.置换作用三重管高喷法又称置换法，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。

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。

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。

（二）基本种类按喷射介质及其管路多少可分为单管法、二管法、三管法等，见图5－7。

图5－7 高压喷射灌浆示意图1.单管旋喷法通过单根管路，利用高压浆液（20～30MPa），喷射冲切破坏土体，成桩直径为40～50cm。

其加固质量好，施工速度快和成本低，但固结体直径较小。

2.二管旋喷法在单管法的基础上又加以压缩空气，并使用双通道的二重灌浆管。

在管的底部侧面有一个同轴双重喷嘴，高压浆液以20MPa左右的压力从内喷嘴中高速喷出，在射流的外围加以0.7MPa左右的压缩空气喷出。

在土体中形成直径明显增加的柱状固结体，达80～150cm。

3.三管旋喷法使用分别输送水、气、浆三种介质的三重灌浆管。

高压水射流和外围环绕的气流同轴喷射冲切破坏土体，在高压水射流的喷嘴周围加上圆筒状的空气射流，进行水、气同轴喷射，可以减少水射流与周围介质的摩擦，避免水射流过早雾化，增强水射流的切割能力。

喷嘴边旋转喷射，边提升，在地基中形成较大的负压区，携带同时压入的浆液充填空隙，就会在地基中形成直径较大、强度较高的固结体，起到加固地基的作用。

（三）浆液材料水泥是喷射灌浆的基本材料，水泥类浆液可分为以下几种类型。

1.普通型浆液一般采用普通硅酸盐水泥，不加任何外加剂，水灰比一般为0.8：1～1.5:1，固结体的抗压强度(28d)最大可达1.0～20MPa，适应于无特殊要求的工程。

2.速凝－早强型适于地下水位较高或要求早期承担荷载的工程，需在水泥浆中加入氯化钙、三乙醇胺等速凝早强剂。

掺入2%氯化钙的水泥－土的固结体的抗压强度为1.6MPa，掺入4%氯化钙后为2.4MPa。

3.高强型喷射固结体的平均抗压强度在20MPa以上。

可以选择高标号的水泥，或选择高效能的扩散剂和无机盐组成的复合配方等。

在水泥浆中掺入2～4%的水玻璃，其抗渗性有明显提高。

如工程以抗渗为目的，最好使用“柔性材料”。

可在水泥浆液中掺入10～50%的膨润土(占水泥重量的面分比)。

此时不宜使用矿渣水泥，如仅有抗渗要求而无抗冻要者，可使用火山灰水泥。

（四）高压喷射灌浆工艺喷射范围应在现场通过试验确定。

高喷固结体的范围大小与土的种类和其密实程度有较密切的关系，不同的喷射种类和喷射方式所形成的固结体大小也不相同。

定喷的喷射能量集中，喷射范围较大，参见表5－6。

表5－6 高压喷射灌浆固结体的特性旋喷粘性土固结强度为0.3～6.0MPa，无粘性土固结强度为4～15MPa。

对于防渗工程多采用定喷、摆喷，地层含的粒径较粗时多采用摆喷或旋喷。

对处理深度大于20m的复杂地层最好按双排或三排布孔，使高喷桩形成堵水帷幕。

孔距应为1.73R(R为旋喷固结体半径)，排距为1.5R时最经济。

一般定喷、摆喷孔距为1.2～2.5m，旋喷为0.8～1.2m。

高喷防渗效果一般可达10-5～10-6cm/s。

高喷桩桩距应根据上部结构荷载、单桩承载力及土质情况而定。

一般取桩距为S＝(3～4)d(d 为旋喷桩直径)，桩的布置方式可选用矩形或梅花形布置。

高喷灌浆施工钻孔的目的是将灌浆管插入预定的土层中，由下而上进行喷射作业。

近来也有用振冲方式成孔直接进行喷射作业的方法。

喷射时应注意以下事项：（1）灌浆深度大时，易造成上粗下细的固结体，影响固结体的承载能力或抗渗作用，因而需采用增大压力和流量或降低旋转和提升速度等措施补救；（2）当发现喷浆量不足而影响工程质量时，可采用复喷技术；（3）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；（4）根据工程需要调节喷射压力和灌浆量，改变喷嘴移动方向和速度，控制喷射固结体的形状，即圆盘状、圆柱状、大底状、糖糊芦状、大帽状和墙壁状。

（5）喷灌后的浆液有析水现象，可造成固结体顶部出现凹穴，对地基加固及防渗不利。

为此，可采用静压灌浆或浆液中添加膨胀材料等措施预防。

高压泵是高压喷射灌浆中的关键设备，要求压力和流量能在一定的范围内调节。

额定流量为85～150L/min；额定压力为20～50MPa。

表5－7 高压喷射灌浆参数一览表（五）高喷固结体的质量检测1）开挖检验：待浆液凝结具有一定的强度后，即可开挖检查固结体垂直度、形状和质量；2）钻孔检查：从固结体中钻取岩芯，进行室内物理力学性能试验。

在钻孔中做压水或抽水试验，测定其抗渗能力；3）标准贯入试验：在旋喷固结体的中部可进行标准贯入试验。

4）载荷试验：静载荷试验分垂直和水平静载荷试验两种。

试验时，需在受力部位浇筑0.2～0.3m厚的混凝土层；5）围井试验：在板墙一侧增加喷孔，与板墙形成封闭围井，在井中进行压水和抽水两种试验，或观测井内外水位，多用于防渗效果检查。

高压喷射灌浆加固地基技术主要适用于第四纪冲积层、残积层及人工填土等。

对于砂类土、粘性土、黄土和淤泥等都能加固。

但对砾石直径过大、含量过多及有大量纤维质的腐植土喷射质量稍差，有时甚至不如静压灌浆的效果。

对地下水流速过大，喷射的浆液无法在灌浆管周围凝结，无填充物的岩溶地段，永冻土和对水泥有严重腐蚀的地基，均不宜采用高压喷射灌浆法。

（六）高压喷射灌浆的特点高喷法具有成本较低，施工速度较快，固结体强度大，可靠性高等优点，与普通灌浆法相比又具有以下特点：高喷法是利用高速水流强制性地破坏土体形成固结体，在覆盖层中一般不存在可灌性问题；同时由于高速射流被限制在土体破碎范围内，因此浆液不易流失，能保证预期的加固范围和控制固结体的形状；能在钻孔中任何一段内施工，也可以在孔底或中部喷射，此外，也可以水平方向喷射和倾斜方向喷射施工；高喷法通常采用水泥浆液，不会造成环境和地下水的污染，且耐久性较好；施二、灌浆材料用于堤防工程的灌浆技术，是在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙，压力越大，吸浆量及浆液扩散距离就大，因此又称渗入性灌浆。

这种灌浆是在地层结构不被破坏的条件下渗入地层，因而浆液的颗粒尺寸必须小于土的孔隙尺寸，也就是说，浆液必须满足地层的可灌性条件，因此浆材的选用尤为重要。

适合于堤防灌浆的材料主要有以下几种：1.水泥浆水泥浆是由水泥和水混合经搅拌而制成的浆液.为了改进浆液性能，有时需要在浆中加入少量的添加剂。

水泥浆液具有来源丰富，价格便宜，浆液结石体抗压强度高、抗渗性能好、工艺设备简单、操作方便等优点，但是水泥浆液是一种颗粒状的悬浮材料，受到水泥颗粒粒径的限制，通常用于粗砂层的加固。

2.粘土浆粘土浆是粘土的微小颗粒在水中分散，并与水混合形成的半胶体悬浮液。

选择灌浆用的粘土，一般有如下几个要求：塑性指数> 17；粘粒（粒径小于0.005mm）含量不小于40％～50％；粉粒（粒径0.005～0.05mm）含量一般不多于45％～50％；含砂量（0.05～0.25mm）不大于5％。