射水法造孔影响因素的探讨

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1、射水法造孔影响因素的探讨　　射水法造墙机是一种在砂质软土地基建造地下砼连续防渗墙的机具，它主要由在同一轨道上电动行走的造孔机、混凝土浇筑机、混凝土拌和机组成。射水法造墙机的技术原理是，利用水泵及成型器中射水装置形成高速射流的冲击力破坏土层结构，水土混合物回流泥沙溢出地面，同时利用卷扬机操纵成型器不断上下冲动，进一步破坏土层并切割修整孔壁，造成有规格的槽孔，且用一定浓度的泥浆固壁，随后采用常规的水下砼直管浇筑法，建成砼或钢筋砼单槽板，利用成型器侧向特殊装置将单槽板连成地下砼或钢筋砼连续防渗墙。　　射水法造墙机由福建省水科所研制，射水法

2、造墙已在包括黄河、长江在内的国内诸多大中城市堤防上应用，已造墙200多万m2，受到国内同行的认可与赞誉。现结合其在九龙江下游防洪堤三期工程的实际应用，进行几个方面的探讨。　　该工程位于九龙江西溪和北溪的下游，是以保护漳州市区防洪安全的基础设施。共分为七个堤段，其中属于西溪流域的有五个堤段，分别为：康山土堤段长；漳州石堤段长；下洲土堤段长；步文土堤段长；漳州南岸土堤段长属于北溪流域的有二个堤段，分别为：内林土堤段长；吴浦土堤段长　　漳州市区防洪堤始建于1959年，1962年基本建成，1964年至1965年间进行了续建配套，1973年至

3、1974年及1982年进行了加高培厚，1985年进行了石堤堤基的防渗处理，1996年堤防工程除险加固后，具有一定的抗洪能力，但个别堤段标准偏低，存在堤身堤基渗漏及河障阻水严重等问题。为提高防洪能力，发挥整体效益，确保漳州市人民的生命财产安全，促进国民经济持续稳定发展，兴建本工程是必要的。工程按照新的设防标准进行加固扩建，建设内容是对堤身加高培厚，堤身堤基防渗处理，防汛道路修建和堤身建筑物的加固改造。现工程建成后，保护市区防洪堤的设防标准由原50年一遇提高到百年一遇，漳州南岸堤段的设防标准由20年一遇提高至50年一遇，形成以保护漳州市

4、区防洪安全为主要目标的完整防洪体系。　　本次射水法造墙主要集中在步文土堤段和内林土堤段，步文土堤段长，设计堤顶宽为，堤顶高程为～，迎、背水坡比均为1：除1996年堤防工程除险加固时已采用射水法打防渗墙的堤段；尚未打防渗墙的堤段，采用射水法建造地下悬挂式砼防渗墙，设计深度8～，总面积近万平方米。工程设计墙体厚度米，墙体砼强度10Mpa，墙体防渗系数为K=10-6cm/s，墙体垂直度小于1/300.　　该段地质经勘察揭示地层均为第四纪冲洪积层及人工填土所覆盖，堤基地层自上而下依次主要为：杂填土、粘土、中砂层、卵砾石和花岗岩全风化土。　　

5、第一层：杂填土，分布于表层，厚1～2米，含砖瓦碎块垃圾等，极不均匀、松散、具有小孔洞。　　第二层：粘土、淤泥层，分布于杂填土下部，灰黄色灰色，厚4～7米左右，较稳定，表层粘土与下伏淤泥呈过渡关系，天然含水量50%～60%，高于液限，呈流塑和软塑状态，比重，干重度～/m3，孔隙比为～，内聚力，内摩擦角1°43′。　　第三层：中、粗砂层，厚度大，5～9米左右，以中、粗砂粒为主，含部分细砂，底部含少量砾石，该砂层夹有层厚～4米不等的粘土和淤泥，以薄夹层多见，延伸不远，砂层比重～，干重度～/m3，孔隙比为～稍密-松散。不均匀系数一般为5～6

6、，少量大于12，位于高程-10～米。　　第四层：卵石层，分布广，厚度4～9米，粒径2～7㎝，磨圆度好，成分较杂，分选性差，含有砾石、砂。　　第五层：残积层，花岗岩全风化土，粉质土，含少量砂粒和粘粒，湿重度/m3，内聚力15Kpa，内摩擦角22°。　　由工程地质资料表明，堤基地质条件复杂，透水层深厚，为解决堤身堤基渗漏问题，非常适合采用射水法造墙机建筑地下悬挂式垂直防渗墙。　　工程自1999年8月底开工，采用射水法造墙二代机造墙，XX年3月完工。工程吸收了1996年造墙施工过程中的经验教训，把重点放到造孔和孔壁稳定上，充分认识到造孔和

7、孔壁稳定是防渗墙施工中的主要和关键，它受地层等自然条件影响最大，是影响工期、工程成本，甚至决定工程成败的重要因素。影响造孔和孔壁稳定因素主要有：　　⑴泥浆的质量　　⑵地下水位的高低　　⑶孔壁土体的组成和密实度　　⑷孔长度　　⑸孔口地面荷载　　以上各因素中，孔壁土体的组成和密实度、孔长度是由各堤段实际和采用的造墙机确定的；因此，工程指挥部制订了施工堤段禁止通车，同时施工单位也在施工场地划定了限制范围，禁止有关施工机械和载重车辆靠近。下面谈泥浆的质量和地下水位的高低对造孔和孔壁稳定影响：　　泥浆固壁机理：泥浆固壁即在槽孔施工的过程中，保

8、持孔壁的稳定，其机理是槽孔内的泥浆压力高于所在地层的地下水压力，使泥浆渗入槽壁土体中，其中较细的颗粒进入孔隙中，较粗的颗粒附着在孔壁上，形成泥皮。随着泥皮厚度的增加，对水的流动阻力也会增加，最终达到了平衡，水不再进入地层，泥浆与土层被