水工建筑物防渗工程高压喷射灌浆技术规范

高喷灌浆技术规范第1页共6页中华人民共和国行业标准水工建筑物防渗工程高压喷射灌浆技术规范1．总则2．术语3．施工准备4．浆液5．机具及设备6．墙体结构型式与主要参数选择7．钻孔8．高喷灌浆9．工程质量检查10．工程验收附录A围井法渗透参数K值的计算附录B主要表格条文说明1总则1.0.1为规范水工建筑物防渗工程高压喷射灌浆的墙体结构型式与主要参数，统一技术要求，保证工程质量，特制定本规范。1.0.2本规范适用于淤泥质土、粉质粘土地层以及粉土、砂土、砾石、卵石等松散透水地基或填筑体的高喷灌浆。对含有较多漂石或块石的地层，应通过高喷灌浆试验确定其适用性和设计施工参数。1.0.3水工建筑物防渗工程高压喷射灌浆，除应遵守本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。振孔高喷灌浆以及用于其它建筑物防渗工程的高喷灌浆等可参考本规范。2术语2.0.1高压喷射灌浆jet-grouting一种采用高速射流束冲击、切削破坏地层，以水泥基质浆液在喷射范围内扩散、充填和置换，并与原地层掺混搅合后形成凝结体，从而改变原地层的结构和组成，提高地基或填筑体防渗性能和承载力的施工技术。2.0.2高喷灌浆防渗板墙diaphragm-wallfromjet-grouting采用高喷灌浆技术构筑的，以防渗为主要目的的、连续的板状结构，简称高喷板墙。2.0.3单管法single-fluidmethod采用单一水泥基质浆液的高喷灌浆方法2.0.4两管法double-fluidmethod高速射流束为水泥基质浆液，其外侧同时环绕压缩空气的高喷灌浆方法。压缩空气起保护高速浆流和升扬地层颗粒的作用。2.0.5三管法three-fluidmethod高速射流束为清水，其外侧同时环绕压缩空气，而水泥基质浆液以较低压力灌注的高喷高喷灌浆技术规范第2页共6页灌浆方法。2.0.6旋喷、摆喷和定喷rotatingswaying-andorienting-jet-grouting高喷灌浆的三种形式。喷射管边提升边旋转，单孔形成的凝结体似圆柱状，称为旋喷。喷射管边提升边摆动，单孔一侧或两侧形成的凝结体呈扇形柱状，称为摆喷。喷射管仅作轴向提升运动，单孔形成的凝结体呈板状，称为定喷。2.0.7围井enclosed-well一种为检查高喷板墙质量而构筑的以被检板墙为其一边的封闭式井状结构。2.0.8振孔高喷灌浆vibrating-holeandjet-grouting一种钻喷一体化的高喷灌浆技术，以大功率振动锤将钻杆(即喷射管)和特制钻头快速振入地层直至设计深度，而后提升喷射管，进行高喷灌浆。2.0.9复喷duplicatingjet-grouting在同一孔段进行第二次高喷灌浆。3施工准备3.0.1施工前，建设单位应组织设计、监理单位向施工单位进行技术交底，并提供下列文件和资料：(1)工程设计报告和图件(2)高喷板墙轴线处的工程地质和水文地质资料(3)地下构筑物资料(4)测量基准点资料(5)已完成的高喷灌浆试验报告(6)施工技术要求，包括质量标准和检查方法(7)施工中使用的标准和有关文件3.0.2施工单位在开工前应做好下列工作：(1)编制施工组织设计和施工技术细则(2)建立质量保证体系(3)制定安全操作规程和劳动保护和文明施工措施(4)对操作人员进行技术交底和培训3.0.3施工单位应制定环境保护措施。施工现场应设置废水，废浆处理和回收系统。3.0.4单元工程划分应根据工程重要性和规模确定。单排孔高喷板墙每个单元工程的防渗面积不宜大于1000m2。3.0.5高喷板墙轴线、孔位的放样和孔口高程的测量应依据设计和测量基准点进行。3.0.6施工平台应做到平整坚实。风水电应设置专用的管路和线路4浆液4.1浆液材料4.1.1高喷灌浆所采用的水泥品种和标号，应根据工程需要确定。宜采用普通硅酸盐水泥，其标号不宜低于425号。4.1.2高喷灌浆所用水泥应符合硅硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(GB175-1999)中的规定，施工过程中应抽样检查。不得使用过期的和受潮结块的水泥。高喷灌浆技术规范第3页共6页4.1.3高喷灌浆用水一般应符合水工建筑物混凝土拌合用水的要求。4.1.4高喷灌浆浆液宜使用水泥浆。有特殊要求时，可掺入下列掺和料：(1)膨润土：其质量标准可参照石油天燃气行业标准钻井液用膨润土(SY/T5060-92),一般可用II级膨润土;(2)粘性土：塑性指数不宜小于14;(3)砂：宜为质地坚硬的天然砂或人工砂;(4)其它掺和料。4.1.5根据需要，可在水泥浆或水中加入速凝剂、减水剂等外加剂。4.1.6掺和料与外加剂的种类及其掺入量应通过室内试验或现场高喷灌浆试验确定。4.2制浆4.2.1制浆材料称量可采用重量或体积称量法，其误差应不大于5%。4.2.2水泥浆液的搅拌时间，使用高速搅拌机应不少于30s；使用普通搅拌机应不少于90s。自制备用完的时间应少于4h。4.2.3浆液应在过筛后使用，并定时检测其密度。4.2.4液温度应控制在5-400C之间。4.3回浆利用在含粘粒较少的地层中进行高喷灌浆，孔口回浆应经处理后方可利用；在粘性土或软塑-流塑性状淤泥质土层中，其孔口回浆不宜回收利用。5机具和设备5.1高喷灌浆机具5.1.1高喷灌浆所用的喷射管、喷头和送液器(亦称高压水龙头)应密封可靠、装卸简便。喷射管体连接应顺直。喷嘴定向应准确。5.1.2高压喷嘴应采用耐磨材料制造，其出口直径应与设计压力和流量相适应。喷嘴的结构尺寸和加工精度应能满足高速射流的要求。5.2高喷灌浆设备5.2.1搅拌机的性能应与所用浆液类型和需浆量相适应，且能保证浆液拌制均匀。宜选用高速搅拌机。5.2.2储浆桶的容积应能满足连续供给高喷灌浆浆液的需要。5.2.3灌浆泵和高压水泵的性能应与所灌介质的类型、浓度和供浆量、供水量相适应，其额定压力应不小于设计规定压力的1.2倍。5.2.4应在各类泵或输送管路上安装压力表以检测压力。使用压力宜在压力表最大标值1/3-3/4之间。压力表应定期进行检定。5.2.5空气压缩机的供风量和额定压力应不小于设计规定压力的值；供风管路上应设有测量的仪表。5.2.6高喷台车的旋转、提升和摆动性能应满足设计要求；宜采用高搭架的无级调速型台车。6墙体结构型式与主要参数选择6.0.1高喷灌浆方法分为单管法、两管法和三管法。构筑高喷管墙宜采用两管法或三管法。6.0.2高喷灌浆型式分为旋喷、摆喷和定喷。高喷板墙墙体结构型式主要有旋喷套接(图6.0.2a)、旋摆(定)结合(图6.0.2b)、摆喷对接或折接(图6.0.2c)和定喷折接(图6.0.2d)四种。6.0.3定喷和小角度摆喷适用于粉土和砂土等地层；大角度摆喷和旋喷适用于本规范1.0.2条中所涉及的地层。6.0.4墙体结构型式应根据工程的性质、重要程度和地质条件，并通过技术经济分析进行选择。6.0.4.1承受水头较小的或水头较大而历时较短的高喷板墙，宜采用小角度摆喷或定喷折接型高喷灌浆技术规范第4页共6页式。6.0.4.2在卵(碎)砾地层中，深度小于25m时，可采用摆动喷对接或折接型式，摆喷对接时，摆角不宜小于600，摆喷折接时，摆角不宜小于300；深度大25m时，可采用单排旋喷套接、旋摆结合型式；当深度超过35m，宜采用两排或三排旋喷套接型式。6.0.5两管法和三管法常用的高喷灌浆技术参数见表6.0.5。表6。0.。5常用高喷灌浆技术参数表两管法三管法水压力(Mpa)35-40流量(L/min)70-80喷嘴个数(个)2喷嘴直径(mm)1.7-1.9气压力(Mpa)0.6-1.2流量(m3/min)0.8-1.5气嘴个数(个)2环状间隙(mm)1.0-1.5浆压力(Mpa)0.1-1.0流量(L/min)70-80密度(g/cm2)1.6-1.7浆嘴个数(个)2浆嘴直径(mm)6-10孔口回浆密度(g/cm3)=1.2提升速度V(cm/min)粉土层10-15砂土层10-20砾石层8-15卵碎石层5-10旋转速度(r/min)宜取V值的0.8-1.0每分钟摆动次数宜取V值的0.8-1.0摆角粉土和砂土层15-30砾石卵石层30-906.0.6高喷灌浆孔的孔距应根据墙体结构型式、土质条件、深度和防渗标准等等慎重选择。6.0.7重要的、地层复杂的或深度大的防渗工程，在设计前应进行高喷灌浆试验。6.0.7.1为确定有效桩径或喷射范围、高喷灌浆技术参数和浆液种类等，宜分别采用不同的技术参数进行单孔高喷灌浆试验。6.0.7.2为确定孔距和墙体的防渗性能，宜分别采用不同的孔距和结构型式进行群孔高喷灌浆试验。6.0.8一般的或地层简单的防渗工程，可比照类似工程，并结合本工程的具体情况，初步确定高喷板墙结构型式、孔距和高喷灌浆技术参数。6.0.9在施工初期，宜进行生产性试验，对孔距、高喷灌浆技术参数和施工工艺等进行调整和完善。6.0.10高喷灌浆钻孔底部入岩深度不宜小于0.5m。6.0.11单排高喷板墙在不同地层中的渗透性能和抗压强度宜按表6.0.11的要求进行控制。6.0.12宜对重要工程高喷板墙的渗透稳定和结构安全进行论证。7钻孔高喷灌浆技术规范第5页共6页7.0.1高喷灌浆钻孔可采用回转钻进、冲击套管钻进和冲击回转等方法，并允许采用泥浆护壁。7.0.2钻孔孔位与设计偏差不得大于50mm。因故需变更孔位时，应征得监理工程师同意。7.0.3钻孔施工顺序应满足高喷灌浆要求和方便施工。7.0.4钻进过程中，出现泥浆严重漏失，孔口不返浆时，可采取加大泥浆浓度、泥浆中掺砂或向孔内填充堵漏材料等措施，直到孔口正常返浆后再继续钻进。7.0.5采用跟管钻进方法时，在起拔套管前应向孔内注满优质固壁泥浆，亦可下入特制的PVC花管护壁。7.0.6钻孔施工时应采取预防孔斜的措施，并进行孔斜测量。孔深小于35m时，全孔偏斜率不应超过1%。7.0.7钻孔孔径应比喷射管外径大20-40mm。7.0.8钻孔的有效深度到少应超过设计墙底深度0.3m。7.0.9钻进时应详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况及其处理措施。7.0.10应选定部分一序孔作为先导孔采取芯样、划分地层，需要时还可作标贯试验。先导孔的深度不小于7.0.8条的规定，间距不宜大于30m。7.0.11钻进暂停或终孔待喷时，孔口应加以保护；若时间较长，应采取措施防止塌孔。8高喷灌浆8.0.1钻孔经验收合格后，方可进行高喷灌浆。8.0.2高喷灌浆分排进行，每排孔宜分序施工。8.0.3下喷射管前，应进行地面试喷并调准喷射方向和摆动角度。8.0.4下入或折卸喷射管时，应采取措施防止喷射管堵塞。8.0.5当喷头下至设计深度，应先按规定参数进行原位喷射，待浆液返出孔口情况正常后方可开始高喷灌浆。8.0.6高喷灌浆原则上应全孔连续作业。中途拆卸喷射管，应进行复喷，搭接长度不小于0.2m。8.0.7高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度或回浆量异常等情况时，应查明原因，及时处理。8.0.8高喷灌浆过程中，孔内严重漏浆，可采取以下措施处理：(1)孔口不返浆时，应立即停止提升；孔口少量返浆时，应降低提升速度；(2)降低喷水压力、流量，进行原位灌浆；(3)掺入速凝剂；(4)加大浆液浓度或灌注水泥砂浆、水泥粘土浆等；(5)向孔内填入砂、土等堵漏材料。8.0.9供浆正常情况下，孔口回浆密度变小、回浆量增大，应降低，风压并加大进浆密度或进浆量。8.0.10若发生串浆时，应填堵被串孔。待串浆孔高喷灌浆结束，应尽快进行被串孔的扫孔、高喷灌浆或继续钻进。8.0.11高喷灌浆因故中断后恢复施工时，应进行复喷，搭接长度不小于0.5m。8.012高喷灌浆结束，应利用水泥浆或回浆及时回灌，直至孔口浆面不下降为止。8.0.13施工中应如实记录高喷灌浆的各项参数、浆液材料用量、异常现象及处理情况等。高喷灌浆记录表格形式见附录B的表b3。8.0.14高喷灌浆宜采用自动记录仪。8.0.15高喷灌浆施工，应采取必要措施保证孔内浆液上返畅通，避免造成地层劈裂和地面抬动。9工程质量检查9.0.1施工过程中，施工单位应对钻孔和高喷灌浆工序及主要参数进行严格控制，