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高壓旋噴灌漿技術在水庫大壩基礎處理中的應用

文檔作者：彭凱文檔來源：中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司		更新日期： 2026年06月16日	點擊數：
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2019.11
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高壓旋噴灌漿技術在
水庫大壩基礎處理中的應用
彭 凱 中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司
摘 要：水庫大壩建設中，防滲加固是一項重要內容，其直接關系到水庫大壩運行安全性，因此加強相關施工技術研究具有
重要意義。本文主要圍繞高壓旋噴灌漿技術的應用展開分析，首先論述了高壓旋噴灌漿技術原理，分析了水庫大壩基礎處理中高
壓旋噴灌漿施工方法，最后圍繞工程案例展開具體分析，以供同行參考。
關鍵詞：水庫大壩；高壓旋噴灌漿；技術原理；工程案例
1 引言
水庫大壩建設關乎民生，其具有水電開發、農田灌溉、生
活供水等多方面的功能，落實每一步施工作業具有重要的現
實意義。水庫大壩建于河床之上，復雜的水環境、地質環境對
大壩基礎強度、承載能力提出了更高的要求，合理選用相關加
固防滲施工技術十分關鍵，本文研究對象為高壓旋噴灌漿施
工技術，其防滲加固效果較好，且進度快、造價低，應用較為
廣泛。
2 高壓旋噴灌漿技術原理
水庫是我國重要的基礎水利設施，基于水庫施工、運行環
境的特殊性，對其防滲加固施工要求十分高，本文主要圍繞高
壓旋噴灌漿技術的應用展開分析。
高壓旋噴灌漿技術主要是利用高壓射流作用攪動地層，
噴射漿液與土體摻和凝結，達到防滲加固的目的，具體技術原
理可歸納如下。
（1）沖切摻攪：噴射嘴射出高壓漿液，基于動水壓力沖擊
下實現對土體的沖切攪拌。
（2）升揚置換：高壓漿液沖切土體，水、漿、氣、土顆粒摻攪
混合，獲得夾氣混合液，其具有升揚挾帶能力，將土地細粒帶
出地面，留下混合液，增強土體強度。
（3）充填擠壓：水泥漿液充填高壓水射流置換形成的空
腔，噴射技術后持續注入水泥漿，實現對土體擠壓滲透，保證
板墻與土體緊密結合。
（4）滲透凝結：水泥漿液可滲透土體孔隙形成凝結層。
3 水庫大壩基礎處理中高壓旋噴灌漿施工方法
3.1 高壓旋噴灌漿施工方法
高壓旋噴灌漿是高壓噴射灌漿的一種，目前工程實踐中
常用的還有擺噴、定噴兩種，其具體施工方法與適用情況介紹
如表1所示，具體需根據工程實際情況進行合理選用。
表1 高壓旋噴、擺噴、定噴方法
項目
施工內容
適用范圍
高壓旋噴
樁柱狀凝結體
地基加固，
高水頭防滲墻
高壓擺噴
較厚板墻
中低水頭防滲板墻
高壓定噴
薄板墻
低水頭防滲工程
高壓旋噴灌漿技術優缺點歸納如表2所示。
表2 高壓旋噴灌漿技術優缺點
項目
優點
缺點
描述
設備簡單
技術成熟
造價相對較低
成墻質量可靠
工效高、可控性好
深度較大易出現鉆孔偏斜，旋噴墻下部易開岔
防滲性能不如混凝土防滲墻
本文主要圍繞水庫大壩基礎處理中高壓旋噴灌漿施工方
法的應用展開具體分析，其主要包括單管法、二管法、三管法、
多管法，具體原理與適用情況如表3所示，具體需根據工程要
求、地質情況合理選擇。
表3 不同旋噴灌漿施工原理與適用情況
施工方法
單管法
二管法
三管法
多管法
原理
高壓泵直接壓送漿
液，形成凝膠體
兩個通道注漿管噴
射高壓漿液、空氣
三管噴射水、氣、漿
置入多重管，通過
向下運動旋轉的高
壓射流破壞土體，
注入泥漿、砂漿、礫
石等
特點
灰比易控、冒漿浪
費少；凝膠體長度
較小
沖擊力更強、凝結
體長度增加
機械不易磨損、凝
結體長度增加
大直徑柱狀固結體
適用范圍
淤泥、流砂地層
軟土地基；粉
土、砂土、礫石、
卵石地層
淤泥地層外軟
土地基；砂土亂
石地層
-
3.2 高壓旋噴灌漿施工方法
3.2.1 施工流程
施工流程如圖1所示。
應用與實踐
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圖1 施工流程示意圖
3.2.2 施工方法
（1）平整場地、施作排漿溝；（2）測量定位，確保樁位準；
（3）樁機就位，調整導向架、鉆桿與地面垂直；（4）鉆孔至設計
標高，孔斜率＜1%；（5）根據工程要求配置漿液，攪拌充分，經
濾篩進入集料斗；（6）噴漿時，合理控制漿液壓力、流量；邊噴
漿邊勻速提升注漿管，距樁頂1m時放慢速度，保證樁頂質量；
（7）施工完成后，將注漿管等沖洗干凈。
3.2.3 施工問題處理
受到工程地質、壩體填筑質量以及施工參數等因素的影
響，高壓旋噴灌漿施工中會出現串孔、冒漿、漏漿等問題，下文
主要就其處理方法進行簡單介紹。
（1）漏漿問題：增大漿液濃度、減慢提升速度、減小噴射壓
力與流量、摻速凝劑，孔口正常返漿后恢復正常施工；若是上
述方法均無效，需待灌漿完成后進行補強；（2）冒漿問題：通常
為漏漿量過大所致，對此需適當增大噴射壓力、減少注漿量、
加快提升速度；（3）串孔問題：封閉串孔孔口，減小灌漿壓力，
待灌漿完成后，串孔口二次鉆孔施工。
總之，水庫壩基處理中，合理確定施工參數，規范落實高
壓旋噴灌漿施工各道工序，可獲得良好的防滲加固效果，為水
庫穩定運行保駕護航。
4 實例探析
本文以某水庫大壩壩基處理高壓旋噴灌漿技術的應用情
況為例展開分析，以期可供其他工程項目參考。
4.1 工程概況
此為農業灌溉水庫，修建均質土壩，壩頂長、寬、高為
973.9m、5.0m、3088.0m，最大壩高14.5m。本項目壩基分布為
軟~流塑狀洪湖積淤泥質黏土層，施作懸浮式振沖碎石樁加
固、上下游增設反壓平臺。但是，施工后期大壩壩坡出現二次
滑動，帶動反壓平臺滑動，為防止出現更大破壞，必須采取相
應的加固處理措施。
4.2 加固處理方案
經綜合研究，本項目加固處理方案如表4所示。
表4 加固處理方案
序號
1
2
部位
壩體
反壓平臺
處理措施
壩頂高程降至3086.50m
加高至3082.0m；加寬至47m
底部高壓旋噴樁處理
4.3 高壓旋噴樁施工工藝
4.3.1 技術參數
本項目通過相關勘察，確定旋噴樁最大深度27m，上下游
各設3排樁孔，三角形布置，孔間排距2.5m，樁徑≥1m。
4.3.2 施工方法
（1）高噴試驗：本項目設3組試驗，共計10根試驗樁，上游
淺樁、深樁區以及下游深樁區分別為2根、4根、4根，上游側補
樁5根；采用雙管法施工，單噴、復噴壓力為28MPa、18MPa，注
漿流量40L/min。
（2）成樁施工：本項目上下游施工方法存在差異，具體如
表5所示，上游基礎含水量高，施工時均需復噴；下游地基條件
相對較好，河床部位復噴即可，其余單噴。
表5 上下游施工參數
項目
上游
下游
孔深≤
19m
孔深＞
19m
單噴
復噴
單噴
復噴
單噴
復噴
漿壓/MPa
25
16
25
15
26~27
26~27
流量/L·min-1
60~68
44~55
58~63
42~49
67~78
72~85
速度r·min-1
轉速
14
18
14
14
12
13
提速
15
20
14
15
9~12
9~12
4.3.3 施工效果
高壓旋噴施工后，地基抗剪強度提高，壩坡滑移力抵抗能
力增強，整體穩定性較好，具體施工效果如下圖2所示。
圖2 高壓旋噴樁處理效果
5 結語
綜上所述，水庫大壩壩基處理中，高壓旋噴灌漿加固效果
相對好，且技術已經十分成熟，成墻質量可靠。高壓旋噴灌漿
施工中，需做好高噴試驗，科學確定各項施工參數，根據項目
實際情況調整噴射壓力、注漿流量等，規范落實每道工序，確
保基礎防滲加固質量滿足要求，實現整個水庫大壩的后期安
全可靠運行。
參考文獻：
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[6] WANGGang,ZHANGSong.大口徑鉆噴一體化高噴灌漿技術
及應用[J].長江科學院院報,2014(12):135~138. 作者簡介：
彭凱（1981—）男，湖南邵陽人，高級工程師，博士學位，工
作方向：巖土工程，水利工程專業。
應用與實踐
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