针对某堤基防渗加固工程中射水法造墙技术分析

丁恒黎

摘要：笔者结合多年工作经验及工程实践，主要介绍射水法造墙技术的机理、施工关键技术及其注意事项，证明采用该方法建造的防渗墙混凝土质量好，

墙段接缝密实可靠，

防渗效果好。

关键词： 射水法；防渗墙；堤防；加固工程

Abstract: the author combined with years work experience and engineering practice, mainly introduces the technique of building diaphragm wall by water jetting mechanism, construction key technologies and note that by using this method to the construction of the diaphragm wall concrete quality good, wall section juncture is reliable, anti-seepage effect is good.

Keywords: shoot water; Diaphragm wall; Levee; Reinforcement engineering

中图分类号：TV543 文献标识码：A文章编号：

目前，我国射水法造墙是近几年新发展的一项在软基上建造混凝土地下连续墙的施工技术，堤防的防渗处理多数为处理堤身和堤基的浅层透水问题,在隐蔽工程建设中,采用了地下薄墙垂直防渗技术和地下薄墙上接土工膜斜墙防渗技术,主要工法有:薄抓斗成槽造墙技术、射水法成槽造墙技术、拉(锯)槽造墙技术,以及气举反循环成槽造墙技术、振动切槽造墙技术、振动沉槽成墙技术等,这些新技术在长江、赣江和鄱阳湖除险加固工程中被广泛采用,取得了明显的效果。射水法是利用一种特制的成槽器具,以高压水作为动力,使地层形成冲蚀、剥落并形成槽孔,在施工形成的槽孔内,浇筑混凝土或塑性混凝土,从而形成一个完整的防渗墙(刚性或柔性),起到防渗的作用该项技术在重要堤防加固工程中，得到广泛采用，防渗效果明显，取得了较好的社会经济效益，我省某堤防工程选用了此技术，因地制宜，防渗性达到了设计预期

的要求。

1 射水法造墙机理

射水法是利用一种特制的成槽器具，以高压水作为动力，使地层形成冲蚀、剥落，并形成槽孔。在施工形成的槽孔内，浇注混凝土或塑性混凝土，以及灌注各种柔性砂浆，或铺设防渗土工膜，从而形成一个完整的防渗墙(刚性或柔性)。其工作原理就是通过装置改变水流状态，应用高压射流水力破坏地层结构，结合下沿刀具破碎土体，水土混合回流，借助水体的流动及水流的携砂能力将泥砂带出地面(正循环)或用砂砾泵将砂、砾石吸人地面沉淀池(反循环)，并通过造孔成型器修整孔壁，在泥浆固壁作用下，形成规格的矩形断面槽孔。在已成的槽孔中，采用导管法进行水下混凝土浇筑成墙，形成单块地下混凝土防渗墙体，通过单、双序号交错造孔并采用榫接技术措施将单块槽板互相紧密衔接，即先间隔建造一定数量的单序单元墙体，待混凝土

终凝再插建双序单元墙体，由此建成连续的地下连续防渗墙体。

该技术的适用地层为粘土、亚粘土、淤泥、砂层，以及粒径<20ram、含砾量少的砂砾层。其建造深度主要受机械自身能力的限制，目前成墙厚度为220

—450ram，墙体的最大深度可达到20— 30mm。

2 施工关键技术

2．1 射水造墙施工工序流程如图1

图1 射水造墙施工工序流程

射水造墙施工关键工序主要有槽孔成型和水下混凝土浇筑两部分组成。

2．2 槽子L成型

造孔程序一般采用两序孔法进行施工，先造单序号孔，待单序号孔混凝土达到一定强度后，再造双序号孔。在施工中应根据不同的地质情况和地下水位，正确掌握适当的水压力、成型器的进尺速度情况和终孔洗孔时间以及保持一定的泥浆浓度，这些因素直接影响生产安全、质量和产量。成孔的关键环节

在于槽孔的垂直度、成槽搭接和泥浆护壁。

2．2．1 槽孔垂直度

槽孔垂直度直接影响到槽间混凝土的结合程度和防渗效果。然而槽孔之间底

部易分叉，引起漏渗通道。因此要注意以下事项：

1)地质情况。射水造墙机遇到较大的漂石，就容易产生孔斜。发现孔斜，及

时调整，采用短冲程、快频率的造孔方式通过该层。

2)造墙设备选型。钻杆刚度大、接头少，成型器重的机具设备能够达到较高

的垂直精度。同时考虑地基的承载力来选型。

3)严格控制钢轨的平稳性。两根铁轨的高差需小于3 mm ，同时应注意铁轨下

地基情况，要求地基承载后不能出现沉陷及不均匀沉降。

4)测量放样准确及时施工观测工作。开孔前成型器准确对中，控制轴线偏心在允许范围内，加强对成槽机垂直度的检查，射水钻进前必须调整成槽机的垂直度，钻进施工过程中经常检查成槽机的垂直状态，使成槽机垂直度保持

符合要求。

2．2．2 单双号孔的接缝

双序号槽段为Ⅱ期槽段，相当于接头段(槽墙段的搭接)。因此，双序号槽段(接头)的施工质量，直接关系到防渗墙的防渗效果。为了确保防渗质量，宜采取

以下措施：

1)根据施工经验，为保证成槽器钻头冲刷及侧喷嘴喷射效果，将双序号槽段

长度缩小在合理范围内，双序孔必须在单序孔砼初凝后方可造孔。

2)造孔时利用成形器侧向喷嘴，用大于0．5 MPa的泵压，而形成高压射流，上、下往复冲刷，清除附在单序号槽段两侧槽壁的夹泥、泥皮等，将左右墙

体侧面上粘土冲刷干净，以保证接缝质量。

3)清槽时采用反循环方式清洗，同时及时置换优质新鲜泥浆，减少泥皮的附

着和形成。

2．2．3 泥浆固壁

泥浆固壁的好坏关系到造孑L成败与否，槽孑L稳定主要靠孔内泥浆的静压力来平衡土层对孑L壁的压力，泥浆浓度太大钻进速度减慢，反之，钻进速度快，但孔壁不稳定。适度的泥浆不仅有利于施工速度和孔壁的稳定性，还能起到帮助抗渗作用。特别是在灌注水下混凝土时，更要控制泥浆的性能指标， 以减少混凝土灌注时的返浆阻力，并有利于克服夹泥等质量问题。但对刚开孑L时的杂填土层和一些特殊地层(如砂层、卵石层等)，就应适当加大泥浆比重和粘度， 以防漏浆和塌孔。因此泥浆的浓度必须根据地质条件进行调整，并

严格保证槽孔泥浆水位。

2．3 水下混凝土浇筑

泥浆下浇筑砼应采用直导管法，导管要保证封闭连接，开浇前导管内应置入可浮起的隔离塞球。开浇时应一次浇入足够的砼，挤出塞球并埋住导管底部。砼浇筑过程中导管埋入砼的深度不得小于设计要求1．Om，不得大于6m，砼上升速度不应小于2m／h，砼面应均匀上升，各处高差控制在0．5m 以内。砼浇筑必须在清孔后2h内开始。注意导管居于槽孔中心，防止混凝土面高差过大而造成槽孔内混凝土流动，使墙体内出现夹泥层。通过单、双序号孔的砼浇筑施工顺序。槽段的搭接，通过成槽钻头上两侧布置的高压喷嘴射流进行清洗，确保搭接质量，建成混凝土地下连续防渗墙，达到防渗目的。

3 实 例

3．1 工程简介

某工程全长2150m，主体工程项目有：土堤、防洪墙、穿堤建筑物；土堤段桩号0+000～1+000，全长lO00m；防洪墙段桩号0—000～ 1—150，全长1150m。土堤桩号0+000～0+750段属老堤加高培厚工程，堤顶始、终高程V 23．56m～21．8lm，迎、背水坡比为1：3；桩号0+000～0+750段属老堤加高培厚工程为土堤段，同时进行堤身、堤基防渗处理，处理工艺采用射水造墙法。射水造墙射水造墙共12361．06m。土堤段射水造墙工程于2008年03月开始施工，2006年06月土堤段射水造墙完工。射水造墙施工技术参数表1。

表1 射水造墙施工技术参数

3．2 工程检测

射水造墙墙体长共750m，约360个孔，取砼试样3组。质量开挖检验由监理和施工单位共同进行，由监理人指定对FC一01一DS02、FCO1一DSo3、FCO1一DSO4三分部工程各开挖一约3m的深坑，对墙体外观平整度、搭接情况进行检查，

并取芯样进行抗压、抗渗试验。检查结果及取芯试验结果见表2、3

表2 墙体开挖检查结果表

表3 墙体取芯CIO砼试样试验成果表

射水造墙施工过程中，施工单位砼抗压试样按每1个单元在拌和机口取样1组送检，抗渗试样每分部工程在机口取样1组送检；监理单位抽检根据监理规范要求进行；施工单位自检共取抗压试样43组，抗渗试样4组，试验结果全部满足设计要求；监理单位抽检共取砼抗压试样7组，试验结果全部满足设计要求。

结 语

1)该方法较一般的水下成墙方法速度快、效率高、成墙质量好，满足堤防工

程塑性砼防渗墙设计技术要求。

2)射水造墙施工过程中遇到失水严重难以施工时，应更改为帷幕灌浆等其防

渗措施。

3)射水法建造塑性混凝土防渗墙日平均工效可达120m。，具有工法合理、自

成系统、适用地层地形范围广、事故处理难度小等优点。

4)射水法地层适应性较差，在砂砾石层中成槽有一定困难，施工质量受到施

工水平的影响，易出现分叉现象。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。