技术总结 浅基坑砂卵石围堰振冲灌浆防渗技术研究

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1、水电七局有限公司二分局浅基坑砂卵石围堰气浆振冲注浆防渗技术研究2011年度结题验收技术总结水电七局二分局2011年11月30日目录1课题立项背景11.1应用前景11.2依托工程概况21.2.1工程概况21.2.2工程地质条件21.2.3依托工程施工难点21.3课题立项32课题研究内容及主要技术指标42.1课题研究内容42.2课题主要技术指标43课题研究的总体思路和技术路线54课题主要研究方法及实施情况64.1主要研究方法64.2课题实施情况65课题研究取得的主要成果75.1施工原理75.1.1振冲器原理75.1.2施工原理7

2、5.2施工参数75.2.1设备选型75.2.2孔距75.2.3注浆量85.2.4注浆压力85.2.5气压85.2.6振冲器贯入速度及提升速度85.3施工工艺及质量控制825.3.1施工工艺及质量控制85.3.2重点难点96主要技术创新点及先进性106.1研究成果的特色106.2研究成果的先进性、创新性106.3成果总体水平评价107经济和社会效益分析117.1经济效益117.2社会效益118推广应用情况及应用效果129主要结论139.1进度方面139.2质量方面1310建议142浅基坑砂卵石围堰气浆振冲注浆防渗技术研究1课题

3、立项背景1.1应用前景近年来，我国水利水电建设快速发展，建设项目的数量和规模达到了前所未有的水平。小型水利水电枢纽工程也越来越多，而一个水电站项目不论大小，导流是必不可少的一个重要环节，围堰为其一个重要部分，围堰防渗成功与否直接关系到水电工程建设的顺利，围堰及围堰防渗工程在水电建设工程中占据重要地位，直接关系到水电建设工程的进度和投资。围堰防渗施工，根据围堰堰体及堰基覆盖层厚度及地层组成情况，常用的防渗方法主要有高压喷射灌浆、混凝土防渗墙、粘土芯墙、水泥或粘土水泥灌浆、自凝灰浆槽、板桩灌注墙、防渗土工膜等。现有各种工艺均较为

4、成熟，然而都有各自的局限性。振冲技术已广泛应用于软土地基加固中，随着技术的发展，振冲器的性能也在不断改进，但在围堰施工中在国内还是首次使用。本工程依托甲米一级水电站枢纽工程，根据工程实际情况，对围堰防渗施工进行了课题研究，将改造的振冲器用于到了围堰施工中。甲米一级水电站围堰基础防渗原方案是采用高喷防渗，该工程围堰分两期施工，一期围堰设计长度240m，二期围堰设计长度180m，围堰堰体及堰基均为砂卵石。由于本工程围堰顶部至基坑最深处仅10m，采用高喷防渗方案施工工期较长，材料消耗较大，水泥浆流失较大，成本较高。根据甲米电站工期

5、和资金情况，特别是首部枢纽一期工程，由于基坑地质条件差，地基处理工程量比招标文件时增大，采用高喷防渗方法在工期和资金方面均不能满足项目要求。根据围堰堰基及堰体地层特性，经方案比较及反复论证，基于振冲法和高压喷射注浆法进行改进，对振冲器进行技术创新改造，形成的一种新的方法——气浆振冲注浆，该方法不但具有振冲法成孔快、对孔壁具有振密的特点，还具有高压喷射注浆法良好的加固效果；同时，气浆振冲注浆所能达到的有效桩径均高于振冲法及高压喷射注浆法，从而能够更有效的止水或提供更高的复合地基承载力，由于振冲器的振动作用，气浆振冲注浆法还可有

6、效的消除地基液化问题；14另外，相对高压喷射注浆法，它在设备、资金、材料投入相对较少，施工成本低，工序简单易于操作，缩短工期，水泥浆液流失相对较少，在环保上具有明显的优势，对浅基坑砂卵石围堰防渗较为适合。可为砂卵石防渗及软基基础加固施工探索一条新的施工技术方法，为类似工程提供借鉴和参考，在软基处理中有广阔的应用前景，具有良好的社会效益和经济效益。1.2依托工程概况1.2.1工程概况本课题研究依托对象为甲米一级水电站工程，工程位于四川省凉山州盐源县盐塘河干流甲米河上，取水枢纽位于盐塘河甲米村上游约5.3km，距县城约54.7k

7、m；厂区位于桃子乡跨棉村，距盐源县城约67km，距西昌市区约220km，盐泸旅游公路沿盐塘河于电站河对岸通过，交通方便。甲米一级水电站系具日调节功能的引水式电站，电站装机3×12MW，设计水头90m，设计引用流量45.45m3/s。电站枢纽建筑物由首部枢纽、引水系统、厂区枢纽三部分组成。首部枢纽拦河闸坝由泄洪冲沙闸段及左右侧非溢流坝段组成，拦河闸坝基置于砂卵石地基上，最大坝高12.49m，坝顶全长95.72m。该工程围堰分两期施工，一期围堰设计长度240m，二期围堰设计长度180m。围堰顶宽3.5m，高度2m，坡比1:1。1

8、.2.2工程地质条件坝基岩层包括覆盖层和基岩两大部分：坝基覆盖层厚31.4～35.15m，分8个小层，依次为①卵石层，厚3.85～6.35m，结构稍密，地基承载力为0.48Mpa，②细砂层，厚2.16～3.41m，结构松散～稍密，承载力为0.14MPa～0.28Mpa，③粘土及粉质粘土层，