伊河堤防防滲加固技術(shù)

戴翠琴 何 楠 陳麗剛

(黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司,河南 鄭州 450003)

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·水利工程·

伊河堤防防滲加固技術(shù)

戴翠琴 何 楠 陳麗剛

(黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司,河南 鄭州 450003)

針對(duì)伊河堤防工程的實(shí)際地質(zhì)情況，提出了薄壁抓斗挖槽混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿及射水法混凝土防滲墻三種地下連續(xù)墻施工方案,通過(guò)綜合比較，選取了第一種防滲加固處理方法，并介紹了混凝土防滲墻的施工關(guān)鍵技術(shù)和質(zhì)量控制要點(diǎn)，對(duì)類似工程防滲加固處理有一定的借鑒意義。

堤防工程，薄壁抓斗挖槽，混凝土防滲墻，質(zhì)量控制

1 防滲加固工程概況

1.1 工程概況

伊河屬黃河流域支流伊洛河水系，工程位于伊川伊河大橋上下游，河道治理長(zhǎng)約5.0 km?，F(xiàn)狀堤防高度3 m～5 m，堤寬約5.0 m，迎水面邊坡1∶2，背水面邊坡1∶2.5。筑堤材料為砂石料，粘土和壤土含量偏低，且臨背側(cè)堤腳附近均有大量的洼地和坑塘。工程存在：防洪標(biāo)準(zhǔn)不足(現(xiàn)狀防洪安全泄量約3 700 m3/s，約為10年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn))，堤身填筑質(zhì)量差，堤身強(qiáng)度較差；堤防缺口多，連續(xù)性較差，坡腳沖刷嚴(yán)重，堤基滲透穩(wěn)定性差等問(wèn)題，需對(duì)堤身加寬加厚、對(duì)堤基進(jìn)行加固和防滲處理，以提高堤防自身強(qiáng)度和滲透穩(wěn)定性。

1.2 地質(zhì)條件

2 堤防防滲加固方案選定

本次堤防填筑量約235萬(wàn) m3，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)比選堤身填筑采用砂礫石料，堤身防滲采用壤土斜墻，本工程雖屬于淺層透水堤基，但由于河道寬度較寬，不透水層深度較深，不適宜采用水平防滲和粘性截水槽防滲。參考目前國(guó)內(nèi)類似工程防滲方案(見(jiàn)表1)，擬定三種方案，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選。

表1 國(guó)內(nèi)類似工程防滲方案統(tǒng)計(jì)表

方案一，采用薄壁抓斗挖槽混凝土防滲墻，采用C20混凝土，厚度0.4 m，墻伸入堤身壤土層和泥質(zhì)砂巖長(zhǎng)度各0.5 m，墻深5 m～8 m。

方案二，采用高壓噴射灌漿，由高壓噴射混凝土墻厚度計(jì)算公式：δ=H/L。其中，δ為高壓噴射防滲墻厚度；H為壓力水頭；L為灌漿防滲墻允許水力坡降，取100，計(jì)算得δ=6 cm，按構(gòu)造要求灌漿防滲墻厚度取20 cm。采用三管法單排布孔，樁徑選取為1.2 m，搭接厚度0.2 m，樁間距為1.0 m。

方案三，采用射水法混凝土防滲墻方案，采用C20混凝土，厚度0.30 m，伸入堤身壤土層和泥質(zhì)砂巖長(zhǎng)度各0.5 m。

各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表2，工程量及投資見(jiàn)表3。

由上述分析比較可知，方案一工程費(fèi)用693.05萬(wàn)元，方案二工程費(fèi)用1 092.44萬(wàn)元，方案三工程費(fèi)用687.12萬(wàn)元。方案一、方案三投資相差不大，由于工程區(qū)砂礫石粒徑大于80 mm的含量20%，方案二、方案三都存在斷樁、空樁風(fēng)險(xiǎn)，而方案一受地下水和大粒徑礫石的影響較小，成墻有保證，因此確定采用方案一。

3 混凝土防滲墻施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 防滲墻施工關(guān)鍵技術(shù)

表2 防滲方案比較表

表3 地基防滲加固方案投資比較表

1)造孔垂直度。施工導(dǎo)墻軸線應(yīng)準(zhǔn)確定位并與防滲墻軸線平行。導(dǎo)墻內(nèi)墻面應(yīng)豎直，施工期間認(rèn)真記錄垂直和平行方向孔口偏差、孔斜率、孔深、槽寬數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)偏斜立即采取糾偏措施，保證防滲墻垂直向在同一軸線上，防止出現(xiàn)斷墻或施工縫隙過(guò)大影響墻體質(zhì)量出現(xiàn)滲漏。

2)泥漿固壁。泥漿在成槽過(guò)程中起支撐孔壁、穩(wěn)定地層的作用，有利于保證清孔質(zhì)量。針對(duì)施工中常出現(xiàn)的塌孔現(xiàn)象：a.要加大護(hù)壁泥漿濃度，必要時(shí)可按比例適當(dāng)添加膨潤(rùn)土。b.及時(shí)補(bǔ)充泥漿，防止塌孔擴(kuò)大。c.減小槽段開(kāi)挖長(zhǎng)度，減少水浸時(shí)間。

3)保證混凝土灌注連續(xù)性。澆筑過(guò)程中要保證混凝土灌注連續(xù)性，應(yīng)注意防止堵管，選擇導(dǎo)管直徑時(shí)需注意與最大骨料粒徑匹配，導(dǎo)管間距布置不宜過(guò)大，導(dǎo)管埋深不宜過(guò)小、加強(qiáng)混凝土制備強(qiáng)度，使用能被泥漿浮起的隔離塞球等。一旦發(fā)生堵管應(yīng)采取搗、頓方法疏通，如果無(wú)效將導(dǎo)管全部拔出、沖洗，并重新下設(shè)，用泥漿泵抽凈導(dǎo)管內(nèi)泥漿后繼續(xù)澆筑。

3.2 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

1)施工平臺(tái)與導(dǎo)墻。施工平臺(tái)設(shè)置高于施工期最高洪水位，低于導(dǎo)墻頂高程0.1 m。導(dǎo)墻基礎(chǔ)應(yīng)修筑在穩(wěn)固的地基上，應(yīng)保證槽孔孔壁平整垂直，不應(yīng)有梅花孔、小墻等。

2)泥漿。制備泥漿時(shí)，選擇粘粒含量大于45%，塑性指數(shù)大于20，含砂量小于5%，二氧化硅與三氧化鋁含量的比值為3～4的粘土。固壁泥漿面保持在導(dǎo)墻頂面以下0.3 m～0.5 m。

3)清孔換漿。二期槽孔清孔換漿結(jié)束前，用鋼絲刷子鉆頭分段刷洗接頭槽壁上的泥皮，以刷子鉆頭上基本不帶泥屑，孔底淤積不再增加為合格。清孔換漿結(jié)束后1 h，孔底淤積厚度不大于0.1 m，槽內(nèi)泥漿密度不大于1.30 g/cm3，500 mL～700 mL漏斗粘度不大于30 s，含砂量不大于10%。清孔檢驗(yàn)合格后，4 h內(nèi)須開(kāi)始澆筑混凝土，否則須重新清孔并驗(yàn)孔。

4)澆筑混凝土墻。澆筑混凝土?xí)r，。

導(dǎo)管埋入混凝土深度不小于1 m，不大于6 m；混凝土面上升速度不小于2 m/h；混凝土面均勻上升，各處高差在0.5 m以內(nèi)；每30 min測(cè)一次槽孔內(nèi)混凝土面深度，每2 h測(cè)一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面深度，以便下料及拔管。防滲墻混凝土強(qiáng)度指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，需滿足:入孔坍落度為18 cm～22 cm，擴(kuò)散度為34 cm～ 40 cm，坍落度保持15 cm 以上時(shí)間不小于1 h，初凝時(shí)間不小于6 h，終凝時(shí)間不大于24 h，密度不小于2 100 kg/m3。

4 結(jié)語(yǔ)

采用薄壁抓斗挖槽混凝土防滲墻對(duì)地基進(jìn)行加固，防滲可靠性高，能有效處理堤防滲漏問(wèn)題，可推廣用于各類土石壩堤防防滲加固。施工中加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量控制和施工關(guān)鍵技術(shù)的識(shí)別，能有效防止施工質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生，本工程經(jīng)驗(yàn)可供類似情況借鑒參考。

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[5] DL/T 5199—2004,水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范[S].

Anti-seepage and reinforcement technology of Yi river embankment

Dai Cuiqin He Nan Chen Ligang

(Yellow River Engineering Consulting Co.， Ltd， Zhengzhou 450003, China)

According to the actual geological conditions of Yi river embankment engineering, this paper put forward the thin-walled dredging grab concrete anti-seepage wall, high pressure jet grouting and water jetting method concrete anti-seepage wall three underground continuous wall construction schemes, through the comprehensive comparison, selected the first anti-seepage reinforcement treatment method, and introduced the construction key technology and quality control key points of concrete anti-seepage wall, had certain reference significance for similar engineering reinforcement and treatment.

embankment engineering, thin-walled dredging grab, concrete anti-seepage wall, quality control

1009-6825(2017)08-0212-03

2017-01-03

戴翠琴(1982- )，女，工程師

TV871

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