近幾年來，隨著高噴理論、工藝方法及設(shè)備條件的不斷改進(jìn)和完善，在含大顆粒的砂卵石層中構(gòu)筑連續(xù)的高噴截滲墻體已不是一件難事，成功的工程實(shí)例也日益增多。但也不容否認(rèn)，目前在此類地層中所采取的施工工藝方法仍不盡完善，尚存在一些缺點(diǎn)和不足之處如施工時(shí)與之配套的鉆孔設(shè)備、工藝落后，在砂卵石層中的鉆進(jìn)工效甚低，工期的延誤現(xiàn)象繁多，項(xiàng)目工程的工期履約率難以保證；構(gòu)成的截滲墻體連續(xù)性及密實(shí)性差，墻體質(zhì)量缺陷較多，在有些工程中，截滲墻體甚至無法達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的防滲要求。
如何在砂卵石層中優(yōu)質(zhì)、快捷的構(gòu)筑高噴截滲墻呢？筆者結(jié)合以往眾多的工程實(shí)踐，將一些施工經(jīng)驗(yàn)歸納如下。
一、施工前應(yīng)進(jìn)行必要的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以完善施工設(shè)計(jì)
1.根據(jù)試驗(yàn)，確定合理的墻體結(jié)構(gòu)形式
高噴截滲墻的結(jié)構(gòu)形式主要分為兩擺結(jié)合、旋擺結(jié)合及兩旋結(jié)合，在同等條件下，各自具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。通過對(duì)施工效果及工程造價(jià)等因素的綜合考慮，實(shí)驗(yàn)時(shí)宜選旋擺結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，若最終采用兩擺結(jié)合的施工方案時(shí)，為了減小鉆孔偏斜對(duì)墻體搭接效果的影響，其板墻搭接方式的選擇宜遵循如下原則：
采用折線搭接；噴射中線與防滲軸線的夾角為25°～30°。
2.確定施工參數(shù)
由于被處理對(duì)象地質(zhì)條件各異，即使同類地層其卵石粒徑大小、級(jí)配、含泥量多少、孔隙度等地層參數(shù)也各不相同，所以說高噴施工參數(shù)的選擇不能完全照搬其他同類工程應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)決定。這是成功構(gòu)筑高噴截滲墻的關(guān)鍵。
二、用風(fēng)動(dòng)潛孔跟管鉆進(jìn)技術(shù)，提高在砂卵石層中的鉆孔效率
風(fēng)動(dòng)潛孔跟管鉆進(jìn)技術(shù)源于國外的Odex工法，它不僅使用了潛孔錘造孔，同時(shí)解決了套管跟進(jìn)問題，與國內(nèi)傳統(tǒng)的泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和沖擊鉆進(jìn)的方法相比，其具有鉆進(jìn)效率高（5～8倍）、鉆孔質(zhì)量好、孔內(nèi)事故少等優(yōu)點(diǎn)，是一種施鉆砂卵石地層較為理想的方法。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，具體施工時(shí)也應(yīng)注意如下幾點(diǎn)。
1.不可盲目追求鉆孔進(jìn)尺
在砂卵石層中使用潛孔錘造孔時(shí)，鉆進(jìn)效率較高，這時(shí)不可盲目加大給進(jìn)壓力以追求進(jìn)尺，應(yīng)隨時(shí)注意孔口上返巖屑情況，及時(shí)調(diào)整鉆壓及其他鉆進(jìn)參數(shù)，防止因巖屑產(chǎn)生過多來不及返出而造成人為卡鉆事故，影響鉆孔工效。
鉆進(jìn)過程中若遇較大粒徑的塊石體時(shí)，且不可強(qiáng)行跟進(jìn)，應(yīng)采用搗、打相結(jié)合的方法，防止套管卡死在孔內(nèi)，造成廢孔。在實(shí)際施工時(shí)，鉆進(jìn)參數(shù)可參考如下：
① 鉆速：控制在15～25r/min之間，一般情況下不宜用高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速太高會(huì)導(dǎo)致偏心鉆頭加速磨損及鉆桿脫扣。
② 鉆壓：一般鉆壓控制在15～20kN，進(jìn)尺太快，應(yīng)降壓鉆進(jìn)，施于沖擊器的鉆壓最低以沖擊器工作時(shí)不產(chǎn)生反跳為宜。
③ 風(fēng)壓：一般不應(yīng)超過1.0MPa，以滿足沖擊器工作壓力為準(zhǔn)。
④ 風(fēng)量：一般有8m3/min即可，在特殊情況下，如處理事故，強(qiáng)力吹孔時(shí)，應(yīng)能達(dá)到10m3/min.
2.深孔（孔深＞15m）鉆進(jìn)時(shí)，新舊套管不宜混用
在施工中，為了減少管材消耗，節(jié)約工程成本，護(hù)壁套管往往都是多批次、無定期的疲勞使用，部分舊套管的外壁及絲扣在使用過程中已受到不同程度的磨損，在進(jìn)行深孔鉆進(jìn)時(shí)，隨著鉆孔深度的增加，套管外壁所承受的摩阻力及管體底部受到的沖擊拉力也隨之增大，若新舊套管混用，在孔內(nèi)發(fā)生脫絲及斷管的機(jī)率也會(huì)增大，將極大影響成孔效率。
3.嚴(yán)格控制鉆孔偏斜
在高噴施工中，鉆孔偏斜是影響墻體可靠搭接的關(guān)鍵因素。施工時(shí)可采用如下措施以防止鉆孔發(fā)生偏斜：
① 鉆機(jī)就位后，應(yīng)墊穩(wěn)及調(diào)整鉆機(jī)，使開孔鉆具始終保持在鉛垂?fàn)顟B(tài)。
② 開孔鉆具應(yīng)采用大一級(jí)鉆具，在鉆至卵石層后要反復(fù)上下活動(dòng)，避免回填土層中的礫石造成鉆孔偏斜。
③ 下入跟進(jìn)套管并用水平尺反復(fù)校對(duì)垂直度，如明顯有偏斜，則拔出后填入砂礫石料而后重新在原處開孔。
④ 鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)套管有偏斜現(xiàn)象，應(yīng)全部拔出重新開孔。
⑤ 進(jìn)口跟管鉆機(jī)（如SM-400），應(yīng)啟用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)。
4.把握好兩序孔間的施工間隔
按分序加密的原則，高噴孔多分為兩序孔施工。在前一次序孔高噴施工結(jié)束后，合理確定下一次序孔的開孔時(shí)間尤為重要。若開孔時(shí)間過早，鉆孔時(shí)釋放入地層內(nèi)的高能量的壓縮空氣，極可能會(huì)破壞前一次序孔已形成的但強(qiáng)度尚很低的水泥墻體；若開孔時(shí)間過晚，原以擴(kuò)散到孔周圍的水泥漿體已具有了較高的凝結(jié)強(qiáng)度，將會(huì)增加跟管鉆進(jìn)的難度。一般以6～12天為宜。
5.采用帶徑向條縫的特制PVC塑料管護(hù)壁
砂卵石層一般漏失量較大，若采用傳統(tǒng)的泥漿護(hù)壁工藝，需用大量的塑性漿液，護(hù)孔成本高，且噴孔時(shí)，由于漿液的串冒，塌孔嚴(yán)重，成孔率低。采用此類特制的PVC管護(hù)壁，護(hù)孔效果好，且此管在高壓射流束的強(qiáng)力沖擊作用下極易破壞，不會(huì)影響噴射質(zhì)量。
如何在砂卵石層中優(yōu)質(zhì)、快捷的構(gòu)筑高噴截滲墻呢？筆者結(jié)合以往眾多的工程實(shí)踐，將一些施工經(jīng)驗(yàn)歸納如下。
一、施工前應(yīng)進(jìn)行必要的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以完善施工設(shè)計(jì)
1.根據(jù)試驗(yàn)，確定合理的墻體結(jié)構(gòu)形式
高噴截滲墻的結(jié)構(gòu)形式主要分為兩擺結(jié)合、旋擺結(jié)合及兩旋結(jié)合，在同等條件下，各自具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。通過對(duì)施工效果及工程造價(jià)等因素的綜合考慮，實(shí)驗(yàn)時(shí)宜選旋擺結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，若最終采用兩擺結(jié)合的施工方案時(shí)，為了減小鉆孔偏斜對(duì)墻體搭接效果的影響，其板墻搭接方式的選擇宜遵循如下原則：
采用折線搭接；噴射中線與防滲軸線的夾角為25°～30°。
2.確定施工參數(shù)
由于被處理對(duì)象地質(zhì)條件各異，即使同類地層其卵石粒徑大小、級(jí)配、含泥量多少、孔隙度等地層參數(shù)也各不相同，所以說高噴施工參數(shù)的選擇不能完全照搬其他同類工程應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)決定。這是成功構(gòu)筑高噴截滲墻的關(guān)鍵。
二、用風(fēng)動(dòng)潛孔跟管鉆進(jìn)技術(shù)，提高在砂卵石層中的鉆孔效率
風(fēng)動(dòng)潛孔跟管鉆進(jìn)技術(shù)源于國外的Odex工法，它不僅使用了潛孔錘造孔，同時(shí)解決了套管跟進(jìn)問題，與國內(nèi)傳統(tǒng)的泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)和沖擊鉆進(jìn)的方法相比，其具有鉆進(jìn)效率高（5～8倍）、鉆孔質(zhì)量好、孔內(nèi)事故少等優(yōu)點(diǎn)，是一種施鉆砂卵石地層較為理想的方法。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，具體施工時(shí)也應(yīng)注意如下幾點(diǎn)。
1.不可盲目追求鉆孔進(jìn)尺
在砂卵石層中使用潛孔錘造孔時(shí)，鉆進(jìn)效率較高，這時(shí)不可盲目加大給進(jìn)壓力以追求進(jìn)尺，應(yīng)隨時(shí)注意孔口上返巖屑情況，及時(shí)調(diào)整鉆壓及其他鉆進(jìn)參數(shù)，防止因巖屑產(chǎn)生過多來不及返出而造成人為卡鉆事故，影響鉆孔工效。
鉆進(jìn)過程中若遇較大粒徑的塊石體時(shí)，且不可強(qiáng)行跟進(jìn)，應(yīng)采用搗、打相結(jié)合的方法，防止套管卡死在孔內(nèi)，造成廢孔。在實(shí)際施工時(shí)，鉆進(jìn)參數(shù)可參考如下：
① 鉆速：控制在15～25r/min之間，一般情況下不宜用高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速太高會(huì)導(dǎo)致偏心鉆頭加速磨損及鉆桿脫扣。
② 鉆壓：一般鉆壓控制在15～20kN，進(jìn)尺太快，應(yīng)降壓鉆進(jìn)，施于沖擊器的鉆壓最低以沖擊器工作時(shí)不產(chǎn)生反跳為宜。
③ 風(fēng)壓：一般不應(yīng)超過1.0MPa，以滿足沖擊器工作壓力為準(zhǔn)。
④ 風(fēng)量：一般有8m3/min即可，在特殊情況下，如處理事故，強(qiáng)力吹孔時(shí)，應(yīng)能達(dá)到10m3/min.
2.深孔（孔深＞15m）鉆進(jìn)時(shí)，新舊套管不宜混用
在施工中，為了減少管材消耗，節(jié)約工程成本，護(hù)壁套管往往都是多批次、無定期的疲勞使用，部分舊套管的外壁及絲扣在使用過程中已受到不同程度的磨損，在進(jìn)行深孔鉆進(jìn)時(shí)，隨著鉆孔深度的增加，套管外壁所承受的摩阻力及管體底部受到的沖擊拉力也隨之增大，若新舊套管混用，在孔內(nèi)發(fā)生脫絲及斷管的機(jī)率也會(huì)增大，將極大影響成孔效率。
3.嚴(yán)格控制鉆孔偏斜
在高噴施工中，鉆孔偏斜是影響墻體可靠搭接的關(guān)鍵因素。施工時(shí)可采用如下措施以防止鉆孔發(fā)生偏斜：
① 鉆機(jī)就位后，應(yīng)墊穩(wěn)及調(diào)整鉆機(jī)，使開孔鉆具始終保持在鉛垂?fàn)顟B(tài)。
② 開孔鉆具應(yīng)采用大一級(jí)鉆具，在鉆至卵石層后要反復(fù)上下活動(dòng)，避免回填土層中的礫石造成鉆孔偏斜。
③ 下入跟進(jìn)套管并用水平尺反復(fù)校對(duì)垂直度，如明顯有偏斜，則拔出后填入砂礫石料而后重新在原處開孔。
④ 鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)套管有偏斜現(xiàn)象，應(yīng)全部拔出重新開孔。
⑤ 進(jìn)口跟管鉆機(jī)（如SM-400），應(yīng)啟用自動(dòng)糾偏系統(tǒng)。
4.把握好兩序孔間的施工間隔
按分序加密的原則，高噴孔多分為兩序孔施工。在前一次序孔高噴施工結(jié)束后，合理確定下一次序孔的開孔時(shí)間尤為重要。若開孔時(shí)間過早，鉆孔時(shí)釋放入地層內(nèi)的高能量的壓縮空氣，極可能會(huì)破壞前一次序孔已形成的但強(qiáng)度尚很低的水泥墻體；若開孔時(shí)間過晚，原以擴(kuò)散到孔周圍的水泥漿體已具有了較高的凝結(jié)強(qiáng)度，將會(huì)增加跟管鉆進(jìn)的難度。一般以6～12天為宜。
5.采用帶徑向條縫的特制PVC塑料管護(hù)壁
砂卵石層一般漏失量較大，若采用傳統(tǒng)的泥漿護(hù)壁工藝，需用大量的塑性漿液，護(hù)孔成本高，且噴孔時(shí)，由于漿液的串冒，塌孔嚴(yán)重，成孔率低。采用此類特制的PVC管護(hù)壁，護(hù)孔效果好，且此管在高壓射流束的強(qiáng)力沖擊作用下極易破壞，不會(huì)影響噴射質(zhì)量。