南水北調(diào)穿漳工程圍堰深厚砂卵石層防滲施工分析

袁勇

摘要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的推動(dòng)下，南水北調(diào)工程作為促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大工程，其穿漳圍堰作為一個(gè)臨時(shí)性的工程，砂卵石層的厚度與其所處的位置之間，具有著極大的關(guān)聯(lián)與影響。因此對(duì)于其相關(guān)的防滲等施工，如何才能保證施工質(zhì)量、施工進(jìn)度和節(jié)點(diǎn)工期，成為其施工中的一項(xiàng)重要研究課題。

關(guān)鍵詞：南水北調(diào)；穿漳圍堰；砂卵石；防滲施工

中圖分類(lèi)號(hào)：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0127-02

隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，南水北調(diào)的工程也逐步的取得了更大的成果。南水北調(diào)穿漳工程的圍堰是一項(xiàng)臨時(shí)的工程，對(duì)于南水北調(diào)的穿漳工程圍堰的防滲施工，在其中綜合的電力、環(huán)境的影響、防滲的效果以及工期與投資等方面的因素，我們最主要的還是選擇以防滲為主與防排水相結(jié)合的帷幕灌漿的施工

方案。

1 南水北調(diào)

1.1 南水北調(diào)工程的工程簡(jiǎn)介

南水北調(diào)的中線穿漳工程在河南省安陽(yáng)市的施家村的東北，在河北省邯鄲市的講武城南面，其工程的主要建筑物有南北兩岸的渠道連接段與過(guò)河的建筑物，總長(zhǎng)度約達(dá)到了一千零八十二米，從南向北由南岸的連接渠道、進(jìn)口處的檢修閘段、進(jìn)口處的漸變段、倒虹處的吸管身段、出口處的漸變段、出口處的節(jié)制閘段、以及北岸的連接渠道七段構(gòu)成，并且在南岸的連接渠道的郵編還設(shè)有退水的排冰閘。

倒虹處的吸管其身段約長(zhǎng)達(dá)六百二十米，主要是鋼筋混凝土的箱形結(jié)構(gòu)，三孔一聯(lián)。進(jìn)口處的斜管段的長(zhǎng)度約六十七米，出口處的斜管段的長(zhǎng)度約六十九米。

穿漳工程主要采取的是分期導(dǎo)流的方案，一期負(fù)責(zé)圍右岸，二期負(fù)責(zé)圍左岸，都是明渠過(guò)流，等到一期圍堰中的建筑物完成施工后再實(shí)行二期的圍堰防滲的施工工作。

1.2 南水北調(diào)工程的地質(zhì)水文

南水北調(diào)穿漳工程區(qū)中主要是第三系和第四系的地層構(gòu)成，第三系的上部是礫巖，多處沒(méi)有膠結(jié)，局部有鈣質(zhì)膠結(jié)，其厚度在四米到二十米之間。第三系的下部是粘土巖，一般的厚度都在三米以上。第四系的下部是卵石，其厚度在十八米到四十米之間，頂部的局部有很多灰黃色的粘土與砂壤土、粉細(xì)砂與中砂、礫砂薄層與透鏡體。其中部的上卵石層的厚度一般在一米到十五米之間，局部夾雜著礫砂透鏡體以及薄層的粉細(xì)砂與中砂。上部主要是粉質(zhì)的壤土與砂壤土、粉細(xì)砂與中砂，其共同的厚度在三米到十二米之間，并且主要分布在漫灘與河床。

地下水的類(lèi)型是潛水，礫巖與砂層以及卵石層是透水層，共計(jì)厚度約為七十米，當(dāng)中砂層有中等的透水性能，礫巖與砂卵石以及卵石有著很強(qiáng)的透水性能。地下水埋的深與淺，其水位大約處于七十六米左右，同時(shí)還會(huì)依照著季節(jié)的不同而發(fā)生不同的變化，其變化的幅度一般在一到兩米之間，并且受到大氣降水與洪水期的河水補(bǔ)給，向著下游的排泄與補(bǔ)給的下部含水層。

南水北調(diào)的穿漳工程的圍堰是一項(xiàng)臨時(shí)性的工程，其所處于的位置含有豐富且深厚的砂卵石層，因此對(duì)于其所采取的方案主要以抽排為首的群井強(qiáng)降水、強(qiáng)封堵的地下水的連續(xù)墻的方法、以防護(hù)為首的防排結(jié)合的帷幕灌漿的方法等。

2 南水北調(diào)工程施工工藝的帷幕灌漿工藝

帷幕灌漿施工的施工工藝主要包括施工次序、鉆孔深度、灌漿順序、灌漿材料、漿液配比、灌漿壓力以及灌漿結(jié)束標(biāo)志燈方面。其施工次序通常采用分排分序的原則進(jìn)行逐漸加密，而鉆孔的深度基本在四十五米到七十二米之間，保證將礫石鉆穿，并深入至粘土巖層半米至一米。

灌漿的方式則通常采用管口封閉及孔內(nèi)循環(huán)等方法，分段的從上至下進(jìn)行有序灌漿。而其材料則通常選用強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到32.5兆帕的硅酸鹽水泥，其配比比例約為四種，即：“0.6：1”、“1：1”、“2：1”以及“3：1”。

由于孔深的不同，其一序與二序的分段灌漿壓力也有所不同，其在三十米段的灌漿壓力約為0.8兆帕，而二序孔的灌漿壓力則為1.0兆帕。最后在其灌漿結(jié)束后，必須保證二十分鐘內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)注入率小于等于每分鐘五升。通常灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)在不同的情況下，還會(huì)因地制宜的臨時(shí)性對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

3 南水北調(diào)的技術(shù)要求及其相關(guān)的施工方法

南水北調(diào)工程施工中常用的一種灌漿方法是巖芯鉆與潛孔錘的聯(lián)合鉆孔灌漿方法，其主要是利用潛孔錘鉆至礫巖層，然后再將灌漿工作管埋入，而后將跟進(jìn)套管立即拔出并針對(duì)空隙進(jìn)行回填。

粘土巖使用潛孔錘鉆入的灌漿方法也是南水北調(diào)工程中常用的一種灌漿方法，其通常是邊鉆邊灌的采用分序方法進(jìn)行施工。其主要的施工流程是鉆孔、套管跟進(jìn)、灌漿工作管、拔出套管、封閉、入射漿管、將灌漿工作管拔出、安裝孔口裝置，至此開(kāi)始第一段的灌漿。第一段灌漿結(jié)束后，再將灌漿工作管拔出，安裝孔口裝置，依次進(jìn)行第二段的灌漿，一直到整體灌漿完成

為止。

與分序方法不同的方法還有先鉆后灌法，這種方法同樣需要先進(jìn)行鉆孔，然后將套管一直跟進(jìn)至終孔為止，再利用地質(zhì)管或鉆桿作為灌漿的工作管埋入，而后將跟盡套管立即拔出，利用細(xì)砂或者粘土漿將整體進(jìn)行有效封閉，并針對(duì)其安裝相應(yīng)的孔口裝置，最終完成第一段灌漿的工作。而后再度依照拔起工作管的順序，安裝相應(yīng)的孔口裝置，并完成第二段的灌漿工作，依次直到整體灌漿工作完成為止。

4 南水北調(diào)工程中特殊情況的一些處理方法

在南水北調(diào)工程中，由于自然及相關(guān)環(huán)境等因素的影響，還會(huì)臨時(shí)發(fā)生很多意外的狀況，針對(duì)這些特殊狀況，我們應(yīng)該采取相應(yīng)的有效措施。例如在進(jìn)行鉆孔時(shí)發(fā)現(xiàn)塌孔，這時(shí)便不能盲目的對(duì)其進(jìn)行直接鉆進(jìn)，而是應(yīng)該首先進(jìn)行土漿固壁，對(duì)其進(jìn)行正確的灌漿處理后，才能對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的鉆進(jìn)施工。

還有潛孔鉆作為南水北調(diào)工程中常用的工具之一，其對(duì)灌漿本身就具有著一定意義的影響。首先其高風(fēng)壓在某種程度上對(duì)地層存在著極大的破壞。特別是灌漿剛剛結(jié)束不久，其強(qiáng)度等指標(biāo)還未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)使用潛孔鉆就會(huì)對(duì)其造成不可避免的不良影響，所以針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題必須對(duì)其風(fēng)壓做出相應(yīng)調(diào)整，并更換為不分序的方法來(lái)從一端開(kāi)始，向另外一端來(lái)進(jìn)行有效的推進(jìn)和鉆孔灌漿，從而在保證相對(duì)安全的距離條件下，保證施工的順利進(jìn)行，

在灌漿施工的過(guò)程中，還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)灌漿壓力不足或漿液大量流失等現(xiàn)象。針對(duì)這些意外的特色情況，我們可以酌情對(duì)灌漿段長(zhǎng)進(jìn)行相應(yīng)縮短，或者對(duì)其再度進(jìn)行水泥砂漿的灌注，除此之外我們還可以利用速凝劑等方法，來(lái)解決這一現(xiàn)象。

在灌漿施工的過(guò)程中，除了漿液流失等現(xiàn)象外，還會(huì)在灌漿管的最頂段出現(xiàn)冒漿的現(xiàn)象。針對(duì)這一現(xiàn)象，我們主要的預(yù)防和處理手段有五種：第一種是盡量將孔壁與工作管之間充填密實(shí)，對(duì)此我們可以采用邊填邊用水沖的方法；第二種就是重復(fù)夯實(shí)，即每次在拔管工作后都對(duì)其進(jìn)行重新夯實(shí)，以保證其密實(shí)程度；第三種則是針對(duì)其滲漏的部位進(jìn)行臨時(shí)補(bǔ)救，采用人工的方式對(duì)其進(jìn)行一定的回填夯實(shí)；第四種則是利用低壓循環(huán)、濃漿等方法對(duì)其灌漿時(shí)間進(jìn)行有效延長(zhǎng)；第五種則是采用復(fù)灌處理的方式來(lái)進(jìn)行解決。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，南水北調(diào)工程作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要工程，其施工的順利完成對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有著重要的意義。然而在這項(xiàng)工程的施工過(guò)程中，針對(duì)防滲施工還存在著很多問(wèn)題有待于我們繼續(xù)深入的研究和

分析。

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