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摘 要：本文作者择要介绍了高压喷射灌浆技术的功能作用及高压喷射灌浆的相关工艺参数的确定及防渗效果，对保障人民生命财产安全以及社会经济发展将起到积极的作用。
关键词：高喷灌浆；功能作用；水利工程；技术应用
在水利工程施工当中，基础防渗处理是水利工程施工中尤为重要的环节。当基础土质较差，渗透性较强时，在水流的作用下对基础的危害很大。现对高压喷射灌浆技术在黑龙江省齐齐哈尔市水利建设工程中的应用做如下分析和探讨。
1 高喷灌浆技术的功能作用
1.1 冲切掺搅作用 高喷技术主要是借助于高压射流，通过冲击切割和强烈扰动，使浆液在射流作用范围内扩散、充填周围土层，并与土石粒掺混搅合，硬化后形成凝结体，从而改变原地层结构和组成，达到防渗和提高承载力的目的。高喷凝结体是多种因素综合作用的结果，高压射流对地层结构的影响范围，取决于比能值E的大小，其表达式为：
E=（PQ）/（100v）
式中：E——每米旋喷柱耗用的能量（MJ/m）；
P——喷射灌浆压力（MPa）； Q——射流浆量（L/min）；v——提升速度（cm/min）。 E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。
1.2 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。
1.3 挤压渗透作用
1.4 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，浆液沿块石四周空隙或块石间孔隙渗入。
2 高喷凝结体的复合防渗性能
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。
3 高喷凝结体的结构布置形式
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3种。目前在本地区常用的结构布置形式有：定喷折线式、 摆喷对接式和柱摆式等。
4 高喷灌漿技术的高喷材料选择
三管法施工时，多用纯水泥浆，水泥为42.50或52.50普通硅酸盐水泥。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。
5 高喷灌浆技术的机械设备组成
高喷灌浆技术有单管法、双管法、三管法。在该工程中采用的是三管法，所用主要设备有XY-2型液压地质钻机、GYP-50型高喷台车、XPB90E型高压泥浆泵。
6 高喷灌浆技术的工艺施工要点
6.1 钻孔 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。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，偏斜率应≤1%。
6.2 下入喷射杆 泥浆固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内，直至孔底。跟管钻进的钻孔，有2种情况：一是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。二是也可先在套管内下入管壁均匀的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。
6.3 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。所用的灌浆压力不同，提升速度也有差异。一般情况下，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（40cm以上）块石或块石比较集中的地层应更慢。②高喷施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。
7 高喷灌浆技术的有关施工工艺
7.1 墙体位置的确定 根据设计要求平整好场地，要求场地内地下无障碍物，对某些作业地基软、不平整，有可能引起整机翻倒引起事故的地段，一定要采取防范措施，在平整场地上对墙体中心线进行测量定位。
7.2 喷墙管理 应控制好掘进速度和灌浆压力、提升速度，送气量的大小应使浆液成沸腾状为宜。灌浆阶段浆液不能发生离析和断浆现象，保证墙体均匀，无夹心层，若发生管道堵塞或因故短暂停机，应迅速抢修。
8 应用该技术的经济效益和社会效益
与常规混凝土防渗墙相比，本防渗工程可不同程度地降低工程造价，具有开挖量小，施工方便，占地少，对临近建筑物影响小等特点。此项技术很大程度地提高了防渗能力，减轻防洪压力，对保障人民生命财产安全以及社会经济发展将起到积极的作用，其社会效益也十分明显。
作者简介：王更银（1965-），男，河北定州人，本科，工程师，主要从事农田水利工程规划设计与施工管理工作。
通讯作者：刘炳友（1963-），男，大学，研究员级高级工程师，省级高层次农村实用人才，享受政府特贴专家，现任齐市建华区人民政府森林防火指挥部副总指挥、区林业局局长，主要从事林业科研、林业技术推广与林业工程设计及管理工作。
关键词：高喷灌浆；功能作用；水利工程；技术应用
在水利工程施工当中，基础防渗处理是水利工程施工中尤为重要的环节。当基础土质较差，渗透性较强时，在水流的作用下对基础的危害很大。现对高压喷射灌浆技术在黑龙江省齐齐哈尔市水利建设工程中的应用做如下分析和探讨。
1 高喷灌浆技术的功能作用
1.1 冲切掺搅作用 高喷技术主要是借助于高压射流，通过冲击切割和强烈扰动，使浆液在射流作用范围内扩散、充填周围土层，并与土石粒掺混搅合，硬化后形成凝结体，从而改变原地层结构和组成，达到防渗和提高承载力的目的。高喷凝结体是多种因素综合作用的结果，高压射流对地层结构的影响范围，取决于比能值E的大小，其表达式为：
E=（PQ）/（100v）
式中：E——每米旋喷柱耗用的能量（MJ/m）；
P——喷射灌浆压力（MPa）； Q——射流浆量（L/min）；v——提升速度（cm/min）。 E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。
1.2 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。
1.3 挤压渗透作用
1.4 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，浆液沿块石四周空隙或块石间孔隙渗入。
2 高喷凝结体的复合防渗性能
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。
3 高喷凝结体的结构布置形式
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3种。目前在本地区常用的结构布置形式有：定喷折线式、 摆喷对接式和柱摆式等。
4 高喷灌漿技术的高喷材料选择
三管法施工时，多用纯水泥浆，水泥为42.50或52.50普通硅酸盐水泥。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。
5 高喷灌浆技术的机械设备组成
高喷灌浆技术有单管法、双管法、三管法。在该工程中采用的是三管法，所用主要设备有XY-2型液压地质钻机、GYP-50型高喷台车、XPB90E型高压泥浆泵。
6 高喷灌浆技术的工艺施工要点
6.1 钻孔 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。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，偏斜率应≤1%。
6.2 下入喷射杆 泥浆固壁的钻孔可以将喷射杆直接下入孔内，直至孔底。跟管钻进的钻孔，有2种情况：一是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。二是也可先在套管内下入管壁均匀的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。
6.3 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。所用的灌浆压力不同，提升速度也有差异。一般情况下，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（40cm以上）块石或块石比较集中的地层应更慢。②高喷施工中发现孔内返浆量减少时宜放慢提升速度。
7 高喷灌浆技术的有关施工工艺
7.1 墙体位置的确定 根据设计要求平整好场地，要求场地内地下无障碍物，对某些作业地基软、不平整，有可能引起整机翻倒引起事故的地段，一定要采取防范措施，在平整场地上对墙体中心线进行测量定位。
7.2 喷墙管理 应控制好掘进速度和灌浆压力、提升速度，送气量的大小应使浆液成沸腾状为宜。灌浆阶段浆液不能发生离析和断浆现象，保证墙体均匀，无夹心层，若发生管道堵塞或因故短暂停机，应迅速抢修。
8 应用该技术的经济效益和社会效益
与常规混凝土防渗墙相比，本防渗工程可不同程度地降低工程造价，具有开挖量小，施工方便，占地少，对临近建筑物影响小等特点。此项技术很大程度地提高了防渗能力，减轻防洪压力，对保障人民生命财产安全以及社会经济发展将起到积极的作用，其社会效益也十分明显。
作者简介：王更银（1965-），男，河北定州人，本科，工程师，主要从事农田水利工程规划设计与施工管理工作。
通讯作者：刘炳友（1963-），男，大学，研究员级高级工程师，省级高层次农村实用人才，享受政府特贴专家，现任齐市建华区人民政府森林防火指挥部副总指挥、区林业局局长，主要从事林业科研、林业技术推广与林业工程设计及管理工作。