1工程概况
南水北调辉县一标高压摆喷灌浆为粘砾多层结构，渠坡土岩性为黄土状壤土、壤土和卵石。上部黄土状壤土具中等、中等～强烈湿陷性，卵石层多呈松散状，边坡稳定性较差。根据开挖揭露情况，从上至下分3个工程地质层，分别为：黄土状中粉质壤土，层厚
1.0～4.5m；卵石，层厚
2.5～9.9m；重粉质壤土，层厚3.6～6.5m，局部为中粉质壤土或重粉质壤土。该段地下水位一般低于渠底板2～8m，由于地下水具动态变化特征，水位变化受降雨和地表径流影响较大。
高压摆喷灌浆截渗墙为解决砂卵石地基透水问题。摆喷灌浆设计单排布置，灌浆孔分别布置在该段左、右岸防护堤堤顶中心线投影上，孔间距初定为1.0m，孔底标高为95.0m，灌浆后截渗墙的渗透系数要求不大于1×10-4cm/s。
2灌浆试验方案
2.1试验孔布置
为选择具有代表性的地层，分别在上游、中游、下游选三个试验区进行试验。遵循试验区域布置在较薄弱地层的原则，依据地质单位提供的渠道地质纵剖面图，结合已经开挖渠道边坡地质揭露情况，综合分析后，确定三个具有代表性的区域：Ⅰ区布置在左岸上游，Ⅱ区布置在左岸下游，Ⅲ区布置在右岸中游。
Ⅰ区：根据渠道开挖揭露及先导孔钻探情况，黄土状壤土、壤土相对较厚，中间夹着砂卵石层，砂卵石层层厚约2～4m，粒径一般为3～60mm。第一组：孔距1.2m，摆喷对接（具体参数见表2.3-2中参数1）；第二组：孔距1.5m，摆喷对接（具体参数见表2.3-3中参数1）。
Ⅱ区：黄土状壤土、壤土相对较薄，砂卵石顶部高程位于渠道正常水位之上，分布高程为99～106m，层厚约7～8m。砂卵石层粒径一般为10～150mm，局部存在60cm甚至100cm的漂石。第一组：孔距1.0m，摆喷对接（具体参数见表2.3-1中参数1）；第二组：孔距1.2m，摆喷对接。（具体参数见表2.3-2中参数2）。
Ⅲ区：黄土状壤土、壤土相对较薄，砂卵石顶部高程位于渠道正常水位之上，分布高程为98～107m，层厚约8～9m。砂卵石层粒径一般为10～150mm，局部存在50cm甚至80cm的漂石。第一组：孔距1.0m，摆喷对接（具体参数见表2.3-1中参数2）；第二组：孔距1.5m，摆喷对接。（具体参数见表2.3-3中参数2）。
2.2.3摆喷灌浆设计施工参数
（1）技术要求：摆喷灌浆孔单排布置，孔间距初定1.0m，并不宜大于1.5m；灌浆前应先进行灌浆试验，以进一步调整灌浆压力、孔排距、灌浆材料及其他灌浆参数；灌浆后截渗墙的渗透系数要求不大于1×10-4cm/s；灌浆完成后应在灌浆体薄弱部位钻孔检测渗透系数，抽检孔数应不小于总孔数5%，渗透系数不合格者需进行补灌。
（2）摆喷灌浆试验采用三管法施工，设计要求其灌浆压力应大于20Mpa。根据《水电水利工程高压喷射灌浆技术规程》（DL/T
5200-2004）规范，参考国内相关工程经验，为便于科学分析试验成果，试验参数以喷水压力、提升速度、摆喷次数变化为主，浆液配比、气浆压力和流量、喷嘴直径、摆角等相对不变。每种孔距定2组试验参数，每组21个孔，共6组，试验孔总数共126个。
（3）摆喷灌浆试验采用单排两序对接布孔，试验方案以孔距进行划分为三种，孔距分别为1.0m、1.2m、1.5m（灌浆Ⅰ序孔中心间距分别为2.0m、2.4m、3.0m，Ⅱ序孔中心间距也分别为2.0m、2.4m、3.0m）。三种试验方案如下：
方案一：孔距1.0m，试验参数见表2.3-1。
表2.3-1
方案二：孔距1.2m，试验参数见表2.3-2。
表2.3-2
方案三：孔距1.5m，试验参数如表2.3-3。
表2.3-3
摆喷截渗墙灌浆试验按照孔距1.0m的2组参数、孔距1.2m的2组参数、孔距1.5m的2组参数共计6组施工参数在三个施工区域分别进行了试验。
3灌浆试验施工情况
3.1工艺流程
本次试验采用高压灌浆摆喷对接，灌浆孔采用单排两序，Ⅰ序孔、Ⅱ序孔距分别为2.0m、2.4m、3.0m，最终孔间距分别为1.0m、1.2m、1.5m。施工工艺流程大体分为钻孔、下注浆管、喷射、提升等，如图1、图2所示。
3.2摆喷灌浆主要工艺流程
（1）摆喷孔定位：在灌浆孔轴线上按试验定的3种孔间距进行放线定位，各孔统一编号，孔位桩打入地面0.2m，并妥善保护。
（2）钻孔：本工程采用SG-150和GJ-200地质钻机及XY-2G型回转钻机造孔。钻孔前将钻机放置水平，钻进过程中应随时利用水平尺检查钻机水平状况，用铅锤检查钻孔垂直度；钻孔孔位与设计偏差不得大于50mm，钻孔的有效深度大于设计墙底深度0.3m，灌浆孔深度除满足设计要求外，根据钻孔地质情况，还应深入相对不透水层1.5m。钻孔过程中，应做好记录，并绘制钻孔柱状图。
（3）水泥浆制备：施工前，测定水泥浆比重，实测出搅拌筒直径和有效深度，计算每筒的理论用水量、水泥用量，将每筒用水量理论位置用油漆标记在筒内壁上。依次加入水、水泥，搅拌时间不得少于4分钟。水泥浆放入储浆筒前要过滤筛，并及时将水泥硬块剔出。在储浆筒内设置搅拌装置，确保水泥浆在使用前不离析、不沉淀。
（4）灌浆：将高喷台车精确就位，先在孔外试喷，待各项指标正常时，将喷射管下到孔底。对浆液各项指标检测，合格后启动高压水泵、空压机、搅拌机、泥浆泵等配套设备，将各项工艺参数调整到试验方案定参数，开始喷射。待孔口返浆后按方案定速度开始提升，先送高压水，再送水泥浆和压缩空气（在一般情况下，压缩空气可迟送30s）。之后原位静喷1～3min，待达到预定的喷射压力和喷浆量，且孔口冒出浆液后，再按方案定的提升速度、摆动次数、摆角，自下而上进行喷射作业，提升至设计高度后方可停送水、气、浆，提出喷射管。喷射过程中必须时刻注意检查浆液的流量、压力、气量以及摆角和摆动次数及提升速度等参数是否符合试验定要求，并随时做好记录。
（5）回灌：待喷射管提到设计高程后，喷射灌浆结束，然后向孔内不断灌入符合质量要求的水泥浆，直到浆液不再下沉为止。
（6）弃浆排放：舍弃的浆液排放至指定点。
（7）其他操作工艺：下管前准确确定喷射方向和摆动角度，确保摆喷墙体的有效连接；下管时采取换低压送水、气、浆等方法，防止喷嘴的堵塞；严把“冒浆”关口，冒浆不正常或不冒浆时不能提升；喷射时严密监视各系统的运转情况，发现异常及时处理；接、卸换管时要迅速，防止坍孔和堵塞；喷射中，接、卸换管及事故处理后再下管时，要比原停喷高度下落50cm以上，以使板墙的上下连贯；深层喷射时，为防止注浆管的扭断或埋管，在喷浆开始时即转动和提升；施工结束，立即拔出注浆管，彻底清洗注浆管路，以防堵塞。
4灌浆试验效果检查
4.1钻孔注水试验检查
完成摆喷灌浆试验35天后对摆喷板墙的对接处进行了注水试验，按《水利水电工程注水试验规程》（SL345-2007）公式：计算截渗墙渗透系数。式中r：钻孔半径，cm；l：试段长度，cm；K：试验岩土层的渗透系数，cm/s；Q：注入流量，L/min；H：试验水头，cm，等于试验水位与地下水位之差。
4.2注水试验成果表
注水试验成果统计汇总表见表4.2-1。
根据上述注水试验成果数据判定：壤土层内的截渗墙，三种孔间距的注水试验孔渗透系数都能满足设计要求；卵石层内的截渗墙，孔间距1.2m的，6个注水试验孔中只有1个的渗透系数能满足设计要求；1.5m间距的截渗墙渗透系数完全不合格，全部不能满足设计要求；灌浆孔1.0m间距的截渗墙渗透系数全部小于设计要求1.0×10-4cm/s，截渗质量满足设计要求。
5效果评价
根据质量检查结果和开挖揭露情况：壤土层试验孔摆喷搭接情况良好，卵石层没有很明显的搭接。根据注水试验结果，孔间距1.5m的试验孔完全不能满足设计要求，卵石层内6个注水段全都不合格；孔间距1.2m的试验孔个别孔勉强满足要求，卵石层内6个注水段仅有1段合格；只有孔间距1.0m的试验孔能完全满足设计要求，卵石层内6个注水段全部合格。
6结语
灌浆技术在粘砾多层结构基础做防渗处理，在技术上是可行的，在施工质量和处理效果上是好的；灌浆技术的关键是孔距和灌浆压力的选择和控制、浆材配比和灌浆工艺的选择；灌浆参数的选择需契合实际问题，只有通过现场试验才能切实地确定；为确保工程质量，加强截渗效果，在卵石层较厚、相对较集中的渠段按双排灌浆孔布置，能取得较好效果。
参考文献：
[1]曹丰.建筑施工技术[M].郑州：郑州大学出版社，2007.
[2]魏涛，李珍.三峡工程化学灌浆技术.长江出版社，2008.
[3]白永年，吴士宁，王洪恩.土石坝加固[M].北京：水利电力出版社，1992.
