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摘 要：高压喷射灌浆技术是水利工程中常用防渗技术，因为施工期短，造价低，质量可靠，技术成熟，在土堤防防渗加固工程中应用特别广泛。由于勘察、设计中对地质研究不完全，不能充分对喷射灌浆各项参数做出准确设计，故施工单位应在施工中必须结合工地地质条件，经试验采集各项参数，指导下一步施工，确保工程质量和工程进度。
关键词：高压喷射[1];灌浆技术[2];防渗试验[3];防渗计算
引言
二管法[4]高压喷射灌浆技术：先由钻孔机在堤坝钻孔至岩层，成孔后利用灌浆机内含的管道，在喷射管底部侧面的同轴双重喷嘴中喷射出高压浆液和空气两种射流，在高压作用下冲击破坏土体，因压力大小不同，切割地体直径为0.8～1.5不等。水泥浆在高压下渗入地层细小裂缝，融合土体，相邻两孔连接距离小于切割土体直径，使土体形成强度较高的整体，从而提高土堤的防渗效果，改善堤防防汛能力，减少汛期危害的发生。
1、高压摆喷在实际工程中的应用
1.1工程概述
宿松县华阳河湖五里六虹段防洪工程起始段南临沙港河与县大河交汇处，向南侧延伸至潘圩后转向南东向，至险峰后与千岭龙湖段防洪工程相连，桩号范围为KW0-182.6～KW3+887.7，总长 4.07km，全部为加高培厚段，主要加固项目有堤身加高培坡、压浸平台、堤身锥探灌浆、堤身堤基高喷灌浆、堤身堤基深层搅拌防渗墙、上下游坡面草皮护坡及堤顶泥结石路面、穿堤涵闸拆除重建及废弃涵管拆除等。工程区河道 20 年一遇设计洪水位为 19.53m～21.13m，主要水工建筑物防洪堤、排涝泵站等级为 4 级、次要水工建筑物等级为 5 级。
根据宿松县华阳河湖五里六虹段防洪工程高压摆喷灌浆设计图纸及分布情况，对设计所布设高压摆喷灌浆的实际防渗效果进行实际检验。为取得真实、接近实际防渗效果的数据，试验采用在现场布设高压摆喷灌浆孔形成高喷防渗墙。待防渗墙达到设计规定强度后，在防渗区域内进行渗透试验。试验严格按照业主、监理批准的试验方案进行实施，采集试验数据，对试验数据进行分析计算，得出试验区域内单位时间渗流量。以此数据对实际施工进行检验。
1.2实验目的：通过围井试验取得本工程高压摆喷灌浆所需要的主要参数，包括提升速度，灌浆流量，空气压力，空气流量，摆喷角度，喷射压力等，为后期摆喷灌浆施工做基础准备。
1.3 注水试验工作内容
根据本工程设计要求，本标段高喷灌浆施工采用高压摆喷施工方法。为检验高压摆喷灌浆的真实效果，本试验采用规范规定的检查方法，即围井注水法[5]。在试验区钻孔灌浆围成封闭围井，在围井内注水，通过注入水量和渗出水量计算出灌浆防渗效果。
1.4注水试验过程[6]
围井法检查高压摆喷防渗墙防渗性能的步骤：
1）钻孔。取围井中心点钻孔，采用清水钻孔至围井底部，并清洗成孔，使孔底沉淀物不超过规范规定的允許值;并测量地下水位高度。
2）护壁。全孔下入特制的PVC过滤花管护壁，并固定PVC管，以免影响试验效果。
3）注水。向套管内注入清水，使套管中水位高出地下水位至孔口，且保持固定不变。用流量计量测注水流量并记录。
4）量测[7]。开始连续量测5次，每次间隔5分钟，并记录每次量测的注水量;以后间隔20min量测一次，持续时间不应小于两小时，列表计算相邻两次的注水量之差，当相邻2次的注入流量之差小于最后一次注入流量的10%时，即两次注入水量相差不大时试验结束，取最后一次注入流量作为计算值。
1.5试验方案[8]
试验原理为理想模型，即理论认为高喷防渗墙与基岩底部完全连接为一整体，也就是高喷墙与基岩形成完整桶体封闭结构。通过注水管向桶体内注水，通过测量注水管内单位时间注入流量计算桶体结构渗透系数。
（1）渗透试验孔成孔施工，孔位钻进到设计深度后，检测是否钻进到设计要求成孔深度;
（2）围井高喷灌浆施工，按技术文件参数及有关规范进行施工;
（3）测量高喷墙的厚度和围井墙体轴线的周长;
（4）测量围井外侧地下水位，为简化试验条件，视龚家坝水面高度为地下水位高度;
（5）在围井中心部位埋设注水孔口管（φ75mmPVC管）;
（6）向注水管内注水，注水时，保持水位不变，记录注水流量，当流量稳定后，测量注水管内水位高度，并计算稳定注水流量。
（7）计算渗透系数K[9]：
在透水层进行围井注水试验，高喷墙的渗透系数K按下面公式进行计算：
式中：K——渗透系数（m/d）
Q——稳定流量（m3/d）
t——高压摆喷墙平均厚度（m）
L——围井周边高压摆喷墙轴线长度（m）
H——围井内试验水位至井底的深度（m）
h0——地下水位至围井底的深度（m）
1.6试验数据及计算过程
试验数据及参数如下：
注水试验于2018年6月30日上午10：00开始，经测量，试验孔口水位（与孔口平齐）为21.60m，龚家坝河段水位为12.05m;历经24小时连续观测，试验孔口水位为21.43m，龚家坝河段水位为12.05m;桩深17.50m。
围井注水试验的各项参数如下：
计算说明：
1.Q=V（观测期间内围井内部水流失总体积，m3）/T（观测时间，d）;
2.围井内部含水量按60%计算; 3.试验孔φ75mmPVC管，孔径为0.0375m计算;
4.围井高压摆喷墙厚度t按平均值为0.35m计算。
计算过程：
V=（21.6-21.53）×[（3-0.35）×（1-0.35）×60%+3.14×0.03752×（1-60%）]=0.1857 m3
T=24h=1d
Q=V/T=0.1857/1=0.1857 m3/d
t=0.35m
L=（3+1）×2=8m
H=17.5m
h0=12.05-4.1=7.95m
计算渗透系数得：
=6.69×10-5 m/d =7.74×10-8 cm/s
1.7试验结论及参数
试验计算结果符合设计要求的墙体渗透系数K≤5×10-5 cm/s的要求。
根据试验结果，得出的试验参数如下表。
高喷防渗墙孔距1.5m，喷管采用双喷嘴，喷嘴直径1.8～3.0mm。具体施工技术参数如下表：
2、结语
在加高培厚的堤防，特别是新建堤防，由于土方没有经过长时间的沉积，土层隙缝多，渗水性较强，高压喷射灌浆技术的加固效果好，工期短。施工试验是设计、勘察的补充，是结合地质条件取得的实际数据，不仅可以获取施工中的各项参数，指导下阶段施工;还可以保证工程质量;通过施工试验也能指導施工进度;施工单位应高度重视施工试验。
参考文献
[1] DL/T 5200-2004 水电水利工程高压喷射灌浆技术规范[S].
[2] 袁勋。高压喷射灌浆技术在防渗工程中的应用 [J]。建设工程技术与设计，2014，20：23-25
[3] 李明。浅析高压喷射灌浆技术在病险坝防渗加固工程中的应用 [J]。城市建设理论研究，2012，32：32-34
[4] 英志坚，胡建任，向征。“新二管法”在深基坑止水帷幕中的应用[J]。西部交通科技，2009，07：16-17
[5] 斐生虎，张鹏。围井注水试验检测高喷防渗帷幕渗透系数的应用[J]。西部探矿工程，2011，1：31-32
[6] 王明森。高压喷射灌浆防渗加固技术[M]。济南：中国水利水电出版社，2010.
[7] 赵祥。塑性混凝土防渗墙质量无损检测技术研究[D].华北水利水电大学，2018
[8] 夏晓明，朱永清。太原汾河美化工程高喷防渗墙围井注水试验分析[J]。山西建筑，2000，05：12-13
[9] 黄宗营。高喷防渗墙在天生桥一级水电站围堰工程中的应用[J];水利水电技术，1997，12：22-24
关键词：高压喷射[1];灌浆技术[2];防渗试验[3];防渗计算
引言
二管法[4]高压喷射灌浆技术：先由钻孔机在堤坝钻孔至岩层，成孔后利用灌浆机内含的管道，在喷射管底部侧面的同轴双重喷嘴中喷射出高压浆液和空气两种射流，在高压作用下冲击破坏土体，因压力大小不同，切割地体直径为0.8～1.5不等。水泥浆在高压下渗入地层细小裂缝，融合土体，相邻两孔连接距离小于切割土体直径，使土体形成强度较高的整体，从而提高土堤的防渗效果，改善堤防防汛能力，减少汛期危害的发生。
1、高压摆喷在实际工程中的应用
1.1工程概述
宿松县华阳河湖五里六虹段防洪工程起始段南临沙港河与县大河交汇处，向南侧延伸至潘圩后转向南东向，至险峰后与千岭龙湖段防洪工程相连，桩号范围为KW0-182.6～KW3+887.7，总长 4.07km，全部为加高培厚段，主要加固项目有堤身加高培坡、压浸平台、堤身锥探灌浆、堤身堤基高喷灌浆、堤身堤基深层搅拌防渗墙、上下游坡面草皮护坡及堤顶泥结石路面、穿堤涵闸拆除重建及废弃涵管拆除等。工程区河道 20 年一遇设计洪水位为 19.53m～21.13m，主要水工建筑物防洪堤、排涝泵站等级为 4 级、次要水工建筑物等级为 5 级。
根据宿松县华阳河湖五里六虹段防洪工程高压摆喷灌浆设计图纸及分布情况，对设计所布设高压摆喷灌浆的实际防渗效果进行实际检验。为取得真实、接近实际防渗效果的数据，试验采用在现场布设高压摆喷灌浆孔形成高喷防渗墙。待防渗墙达到设计规定强度后，在防渗区域内进行渗透试验。试验严格按照业主、监理批准的试验方案进行实施，采集试验数据，对试验数据进行分析计算，得出试验区域内单位时间渗流量。以此数据对实际施工进行检验。
1.2实验目的：通过围井试验取得本工程高压摆喷灌浆所需要的主要参数，包括提升速度，灌浆流量，空气压力，空气流量，摆喷角度，喷射压力等，为后期摆喷灌浆施工做基础准备。
1.3 注水试验工作内容
根据本工程设计要求，本标段高喷灌浆施工采用高压摆喷施工方法。为检验高压摆喷灌浆的真实效果，本试验采用规范规定的检查方法，即围井注水法[5]。在试验区钻孔灌浆围成封闭围井，在围井内注水，通过注入水量和渗出水量计算出灌浆防渗效果。
1.4注水试验过程[6]
围井法检查高压摆喷防渗墙防渗性能的步骤：
1）钻孔。取围井中心点钻孔，采用清水钻孔至围井底部，并清洗成孔，使孔底沉淀物不超过规范规定的允許值;并测量地下水位高度。
2）护壁。全孔下入特制的PVC过滤花管护壁，并固定PVC管，以免影响试验效果。
3）注水。向套管内注入清水，使套管中水位高出地下水位至孔口，且保持固定不变。用流量计量测注水流量并记录。
4）量测[7]。开始连续量测5次，每次间隔5分钟，并记录每次量测的注水量;以后间隔20min量测一次，持续时间不应小于两小时，列表计算相邻两次的注水量之差，当相邻2次的注入流量之差小于最后一次注入流量的10%时，即两次注入水量相差不大时试验结束，取最后一次注入流量作为计算值。
1.5试验方案[8]
试验原理为理想模型，即理论认为高喷防渗墙与基岩底部完全连接为一整体，也就是高喷墙与基岩形成完整桶体封闭结构。通过注水管向桶体内注水，通过测量注水管内单位时间注入流量计算桶体结构渗透系数。
（1）渗透试验孔成孔施工，孔位钻进到设计深度后，检测是否钻进到设计要求成孔深度;
（2）围井高喷灌浆施工，按技术文件参数及有关规范进行施工;
（3）测量高喷墙的厚度和围井墙体轴线的周长;
（4）测量围井外侧地下水位，为简化试验条件，视龚家坝水面高度为地下水位高度;
（5）在围井中心部位埋设注水孔口管（φ75mmPVC管）;
（6）向注水管内注水，注水时，保持水位不变，记录注水流量，当流量稳定后，测量注水管内水位高度，并计算稳定注水流量。
（7）计算渗透系数K[9]：
在透水层进行围井注水试验，高喷墙的渗透系数K按下面公式进行计算：
式中：K——渗透系数（m/d）
Q——稳定流量（m3/d）
t——高压摆喷墙平均厚度（m）
L——围井周边高压摆喷墙轴线长度（m）
H——围井内试验水位至井底的深度（m）
h0——地下水位至围井底的深度（m）
1.6试验数据及计算过程
试验数据及参数如下：
注水试验于2018年6月30日上午10：00开始，经测量，试验孔口水位（与孔口平齐）为21.60m，龚家坝河段水位为12.05m;历经24小时连续观测，试验孔口水位为21.43m，龚家坝河段水位为12.05m;桩深17.50m。
围井注水试验的各项参数如下：
计算说明：
1.Q=V（观测期间内围井内部水流失总体积，m3）/T（观测时间，d）;
2.围井内部含水量按60%计算; 3.试验孔φ75mmPVC管，孔径为0.0375m计算;
4.围井高压摆喷墙厚度t按平均值为0.35m计算。
计算过程：
V=（21.6-21.53）×[（3-0.35）×（1-0.35）×60%+3.14×0.03752×（1-60%）]=0.1857 m3
T=24h=1d
Q=V/T=0.1857/1=0.1857 m3/d
t=0.35m
L=（3+1）×2=8m
H=17.5m
h0=12.05-4.1=7.95m
计算渗透系数得：
=6.69×10-5 m/d =7.74×10-8 cm/s
1.7试验结论及参数
试验计算结果符合设计要求的墙体渗透系数K≤5×10-5 cm/s的要求。
根据试验结果，得出的试验参数如下表。
高喷防渗墙孔距1.5m，喷管采用双喷嘴，喷嘴直径1.8～3.0mm。具体施工技术参数如下表：
2、结语
在加高培厚的堤防，特别是新建堤防，由于土方没有经过长时间的沉积，土层隙缝多，渗水性较强，高压喷射灌浆技术的加固效果好，工期短。施工试验是设计、勘察的补充，是结合地质条件取得的实际数据，不仅可以获取施工中的各项参数，指导下阶段施工;还可以保证工程质量;通过施工试验也能指導施工进度;施工单位应高度重视施工试验。
参考文献
[1] DL/T 5200-2004 水电水利工程高压喷射灌浆技术规范[S].
[2] 袁勋。高压喷射灌浆技术在防渗工程中的应用 [J]。建设工程技术与设计，2014，20：23-25
[3] 李明。浅析高压喷射灌浆技术在病险坝防渗加固工程中的应用 [J]。城市建设理论研究，2012，32：32-34
[4] 英志坚，胡建任，向征。“新二管法”在深基坑止水帷幕中的应用[J]。西部交通科技，2009，07：16-17
[5] 斐生虎，张鹏。围井注水试验检测高喷防渗帷幕渗透系数的应用[J]。西部探矿工程，2011，1：31-32
[6] 王明森。高压喷射灌浆防渗加固技术[M]。济南：中国水利水电出版社，2010.
[7] 赵祥。塑性混凝土防渗墙质量无损检测技术研究[D].华北水利水电大学，2018
[8] 夏晓明，朱永清。太原汾河美化工程高喷防渗墙围井注水试验分析[J]。山西建筑，2000，05：12-13
[9] 黄宗营。高喷防渗墙在天生桥一级水电站围堰工程中的应用[J];水利水电技术，1997，12：22-24