汾河流域生态修复汾河新二坝工程高喷防渗墙质量控制要点

刘瑞鹏

（山西省水利工程质量与安全监督站 山西太原030002）

1 工程概述

汾河流域生态修复汾河新二坝工程采用高喷防渗墙进行地基防渗处理。钻孔孔距0.6 m，桩径0.8 m，墙身28 d抗压强度大于1.5 MPa，渗透系数K不大于A×10-6cm/s（1≤A≤9），防渗墙厚度不小于0.5 m，墙体深入相对不透水层至少1 m，浆液水灰比范围为1.5∶1～0.6∶1。

2 地质概述

地层主要为第四系全新统洪冲积土（Q4pal），上层为粉土质砂及含细粒土砂，淡黄～浅灰色，主要为粉细粒，稍湿～饱和，结构松散，主要矿物成分为长石、石英、云母及一些暗色矿物，局部夹低液限粉（黏）土层透镜体，厚10.5～15.8 m。下层为低液限粉（黏）土，淡黄～褐灰色，稍密，多饱和，可塑～软塑，局部夹级配不良砂透镜体，水平渗透系数为8.92×10-5～1.04×10-6cm/s，垂直渗透系数为3.88×10-5～4.40×10-5cm/s，具弱-微透水性。

3 质量控制要点[1]

3.1 地质复勘

施工前，通过在高喷防渗墙施工轴线上每20 m布置一个先导孔对设计提供的地质资料进行了地质复勘，确定了低液限粉（黏）土层埋深，保证墙体深入低液限粉（黏）土大于1 m。

3.2 生产性试验

本工程拟定了四种施工参数进行高压旋喷桩生产性试验，每种参数施工两根桩。在试桩结束28 d后，采用开挖检查、钻孔取芯、钻孔注水进行了检测。第一种参数施工的桩体成桩直径为800～810 mm，成墙厚度为520 mm，芯样强度为3.5～5.8 MPa，渗透系数为5.85×10-6～6.5×10-6cm/s，且取芯表明桩体连续，完整性较好。因此，选取第一种施工参数作为后续工程的施工参数，详见表1。

表1 高喷防渗墙施工参数表

3.3 高压旋喷桩过程质量控制要点

1）桩点定位

根据设计图纸，由测量员配合机组进行桩位施放工作，放点偏差不得大于50 mm。进行双线双位控制，即设计轴线及其桩点，同时在桩机以外设置控制线及控制点位，以确保桩位准确。

2）桩机就位

根据放线点位移动钻机，使钻头对准孔位中心，同时利用校直纠偏工具进行垂直度检查，保证钻杆垂直度偏差不大于1%，桩机垂直度及稳定性满足要求后就位完成。

3）钻孔

桩机就位完成后，技术人员必须向钻机操作人员提供参考地质剖面图，确定钻孔深度。钻孔开始前，首先在地面上进行试喷和钻机试运转，一切正常后徐徐下放钻头，钻进过程中可采用喷浆下钻，为防止喷咀堵塞浆液压力控制在6～8 MPa范围内，钻进过程中要确保钻孔孔斜不大于1.0%，孔位偏差不大于50 mm，并详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度深入低液限粉（黏）土1 m。

4）喷浆和提升

钻头钻至设计深度后，将高压泵压力提升至试桩参数选定的压力值，然后开始喷浆，直至孔口返浆，按拟定好的试验参数开始自下而上喷射灌浆，提升至桩顶高程后停止喷浆；在提升喷射过程中，现场技术员要随时检查各项参数，及时根据地层情况调整喷浆工艺和提升速度。重点根据地质资料检查施工参数变化位置的及时性。

同时，喷浆过程中观察孔口的返浆情况，以及其他区域的冒浆情况，及时采取相应措施处理。出现故障停喷，要及时进行处理，并在记录表中记录故障发生的原因、时间。停喷超过20 min时，要将喷管下伸0.5 m，以保证成桩质量。

4 高喷防渗墙实体质量检测

高喷防渗墙施工完成后28 d，采用开挖检查、钻孔取芯及注水、围井试验等方法对高喷防渗墙实体质量进行检测[2]。

4.1 开挖检查

对开挖出露的桩体直径、防渗墙的连续性，搭接处桩体的厚度等进行量测，高喷桩桩体直径大于0.8 m，防渗墙厚度大于0.5 m，墙体连续，满足设计要求。

4.2 钻孔取芯及注水

在高喷桩桩体搭接处进行钻孔取芯检测，并在钻孔内注水检测高喷防渗墙渗透系数，检测结果为芯样完整、连续，芯样强度为4～12.8 MPa，芯样渗透系数为5.64×10-6～7.25×10-6cm/s，钻孔注水检测渗透系数为6.31×10-6cm/s，满足设计要求。

4.3 围井试验

工程通过1个围井试验进行渗透系数检测，围井检测高喷防渗墙渗透系数为6.6×10-6cm/s，满足设计要求。

5 结论及建议

1）汾河流域生态修复汾河新二坝工程高喷防渗墙实体质量经开挖检查、钻孔取芯、围井试验验证，高喷防渗墙取得了预期效果，施工质量控制方法可行。

2）由于高喷防渗墙属隐蔽工程，仅通过局部钻孔取芯、开挖检查、围井试验进行检测，不能全面反映墙体质量。因此，宜首先通过地质雷达、电法等无损检测方法对高喷防渗墙实体质量进行全面检测，对检测发现的薄弱部位再通过钻孔取芯、开挖检查、围井试验进行检测，相互验证，达到全面检测的效果[3]。

3）建议在基础开挖过程中，在防渗墙两侧进行对称开挖，防止土压力造成墙体折断；同时，防渗墙开挖出露后，应及时隐蔽，避免因高喷防渗墙长期暴露在空气中形成干缩裂缝。