高喷灌浆技术在卵砾石层地下水库构筑中的应用

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1、高喷灌浆技术在卵砾石层地下水库构筑中的应用　　据统计，全国有310个城市以开采利用地下水作为供水水源，约占全国城市供水的71％。其中54个城市以地下水为主要供水水源，北方城市占46个，南方城市占8个。经综合论证，建设地下水库，尤其是建设河谷型地下水库，是开发利用地下水资源的重要途径［1］。目前，地下水库已成为世界上解决供水问题的有效措施和基本手段。欧洲一些国家专门利用地下水库进行人工补给地下水后取水使用。以色列为了满足全国供水，使用地下水库作为供水水源的中间调节库，解决了水资源短缺问题。地下水库由以下工程系统组成：补源工程、地表拦蓄工程、排污工程、地下帷幕工程。截

2、渗坝工程、提水工程、供水工程、咸水排泄工程、管理监测系统。地下截渗坝工程是地下水库的重要组成部分，与地表拦蓄工程密切配合，将最后一道拦蓄闸和地下截渗坝上下连接共同拦蓄水资源。　　高压喷射灌浆是利用能量较大的水气同轴喷射切割掺搅地层，同时将凝结材料，如水泥浆，灌注掺搅地层，形成要求性状的凝结体。过去一直认为，高喷灌浆技术只适用于均匀细颗粒松散地层，对其他地层，多持慎重或怀疑态度。但经多年的研究和工程试验证明，只要控制措施和工艺参数选择得当，在各种松散地层均可采用该技术［2,3］。作者以烟台夹河卵砾石层地下水库建设为例，研究了高喷灌浆技术的应用。　　1、工程概况　　夹

3、河地下水库是一项解决烟台市水资源紧缺、防止海水入侵、改善生态环境的新建大型工程，位于烟台市福山区，坝址西起朱甲山经永福园至宫家岛，坝线全长2511m。水库控制流域面积2200km2，含水层厚度～，给水度μ=～，总库容×3，调节库容×3。水库建成后可增加市区供水量960×3。　　根据SL252-XX水利水电工程等级划分标准，夹河地下水库为大(二）型工程，属二等工程、二级建筑物，工程区地震烈度为Vll度。经科学分析，采用高压喷射灌浆技术构筑地下水库截渗坝。工程于XX年11月16日开工至XX年8月10日竣工。　　夹河地下水库截渗坝工程，坝轴线以永福园基岩隆起为界分为东西

4、两坝段，详见图1。东坝段工程：西起永福园东至宫家岛，桩号为3＋～4＋，长958m，其中桩号3＋～3＋、4＋～4＋为单排摆喷防渗墙，桩号3＋～4＋为双排摆喷防渗墙。坝顶高程，坝底高程-1～，平均坝高15m，最大坝高。建检查围井6个，建水位观测井8个。西坝段工程：西起朱甲山东至永福园，桩号为0＋～2+，长1553m，其中桩号0＋～l＋520为双排半圆喷防渗墙，桩号1＋520～2＋为单排摆喷防渗墙。坝顶高程-，坝底高程-～，最大坝高31m。建检查围井5个，建水位观测井8个。　　　　2、场地水文地质工程地质条件　　坝轴线地处夹河冲积平原下游，距夹河入海口，地势较为平坦。西

5、起朱甲山经永福园至宫家岛，勘探全线长4620m，被永福园基岩隆起分为东西两坝段。东坝段第四系厚度6～33m，西坝段第四系厚度12～38m，东、西坝段各地层岩性分布和渗透系数见表1［4］。　　　　　　　　　　表1东、西坝段各地层岩性分布和渗透系数　　　　　　　　　　地点　　　　　　层底埋深／m　　　　　　层底高程／m　　　　　　地层岩性　　　　　　渗透系数／(cm·s-1)　　　　　　　　　　东　　坝　　段　　　　　　～　　～　　～　　～　　未揭穿　　　　　　～-　　-～-　　-～-　　-～-　　未揭穿　　　　　　全新统冲洪积、海积层，主要由粉砂、细砂组成　　全新统

6、海积层，主要由淤泥质粉细砂、淤泥质粉质粘土和淤泥组成　　上更新统冲洪积层，主要由中粗砂砾石组成，夹薄层粉质粘性土透镜体　　中更新统冲洪积层，主要由砂、砂砾石及卵砾石组成，夹薄层粘土透镜体，粒径最大110mm，大于30mm的含量占10%～30%，2～30mm占50%左右　　基岩层，岩性主要为云母片岩、透闪岩、石墨透闪大理岩(无岩溶发育)　　　　　　i×10-3　　i×10-4　　i×10-2　　i×10-1　　i×10-6　　　　　　　　　　西　　坝　　段　　　　　　～　　～　　～　　～　　未揭穿　　　　　　-～-　　-～-　　-～-　　-～-　　未揭穿　　　　　　

7、全新统冲洪积、海积层，主要由粉土、粉质粘土及中砂组成　　全新统海积层，主要由淤泥质砂、淤泥质土及淤泥组成　　上更新统冲洪积层，岩性多为中砂、粗砂及含砾粗砂，颗粒呈次棱角及次圆状，分选性中等，粒径一般为～10mm，最大可达5cm　　中更新统冲洪积层，岩性较单一，多为卵砾石，颗粒多为次棱角状，粒径一般为10～50mm，最大可达200mm，渗透性好，为强富水层　　基岩层，岩性主要为透闪大理岩、大理岩及变粒岩(无岩溶发育)　　　　　　i×10-3　　i×10-5　　i×10-2　　i×10-1　　i×10-6　　　　　　　　　　3、地下截渗坝的结构形式与工程布置的特点　　

8、地下截渗坝