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1、垂直防渗技术综述焦家训摘要通过7个工程施工实例简介各种混凝土防渗墙、深层搅拌、截渗墙、粘土灌浆的施工情况和效果。关键词防渗墙灌浆截渗墙粘土技术1998年特大洪水之后,中央和各地方政府抓紧了对大江大河的防渗及病、险库坝的整治加固,基础公司抓住这一机遇,积极参与工程投标。1998~2000年,我们先后中标承建了河北省黄壁庄水库除险加固副坝砼防渗墙工程(第一标段)、九江城市防洪工程溃口复堤单项应急工程、九江城市防洪工程5#~13#通道闸堤段加固整治工程、荆南4标段防渗工程及咸宁长江干堤邱家湾段防渗工程、江西丰城大联圩除险加固工程丰3标段、荆门市漳河水库副坝
2、加固工程等7个项目。在工程施工过程中,我们根据各工程不同的地质条件,不同的设计技术要求,分别采用了高压喷射灌浆、深层搅拌桩截渗墙、薄型抓斗防渗墙、锥探灌浆以及射水法建造墙等施工技术,结合工程施工,对施工工艺、施工机具进行了研究、探讨、改进与实践,积累了丰富的经验,取得了良好的效果。下面对上述2个病库和5个堤防工程垂直防渗技术作简要介绍:一黄壁庄水库除险加固工程副坝Ⅰ标段砼防渗墙工程施工简介1.工程概况黄壁庄水库为大(Ⅰ)型水利枢纽工程,副坝为水中填土均质坝(部分坝体为碾压均质坝),坝顶高程129.2m,顶宽6m,最大坝高19.2m,坝顶总长6907.
3、3m,副坝是黄壁庄水库现有建筑物中存在问题最多、最严重、危险性最大的一座建筑物,主要存在坝体质量差、铺盖裂缝严重且逐年恶化、坝后屡屡发生渗透破坏、减压排水沟损坏及淤堵等严重问题。副坝加固采用坝顶垂直防渗,防渗措施包括从坝顶做垂直混凝土防渗墙及高压喷射灌浆。副坝混凝土防渗墙起始桩号A0+840,终止桩号A5+700,其轴线平面位置距副坝轴线A轴2.9m,位于A轴上游侧。防渗墙墙体厚80cm,轴线长度4858.9m,最大墙高68m,总防渗面积26.45万m2,为国内之最。我公司承担的标段砼防渗墙工程起止桩号A0+840~A1+950,防渗轴线长1107.
4、843m,设计墙深50~65m,防渗面积约53585m2。本工程合同工期为1998年11月30日~2000年11月30日,因实际施工困难,进展缓慢,根据2000年2月13日水利部召开的“黄壁庄工程专题会议”精神,业主于2000年2月决定将原工期推后一年至2001年12月20日完工。2.地质条件本标段地质条件十分复杂。地层自上而下依次分布为:1).人工填筑坝体土:棕黄色或褐黄色粉质壤土,一般厚度17m。2).壤土:黄褐色粉质壤土,一般厚度6~10m。3).中粗砂:灰白色或灰黄色,稍密实,厚度3~18m。4).卵石:灰白色或灰黄色,稍密实或密实,一般粒径
5、3~8cm,最大达45cm,磨圆较好,分选性差,卵石含量65~70%,卵石成份为灰岩、石英砂岩、紫色砂岩、少量火成岩、片麻岩,厚度8~25m。局部夹有厚度较小的砾砂、砾石透镜体。5).含碎石粘土:紫红色,碎石含量5~25%。碎石成份为灰岩。一般粒径1~3cm,渗透系数k=10-7cm/s。6).基岩:以硅质灰岩为主,局部夹有薄层泥质灰岩、泥灰岩。桩号A1+140~A1+880段溶洞及溶蚀裂隙发育,最大勘探厚度约6m,局部充填有红粘土;桩号A1+360~A1+520发育两条破碎带。3.施工方案本标段砼将防渗墙工程成槽作业原则上采用“两钻一抓”法施工,槽
6、段连接采用全孔套接。主要投入的设备为冲击钻、冲击反循环钻和抓斗。4.几点体会从施工情况来看,我们有以下几点体会:(1)黄壁庄工程实际地质情况比招标文件提供的地质条件复杂得多:中粗砂层沉积密实,有板结现象;卵石层结构密实、坚硬,有钙质胶结或半胶结现象,钻、抓十分困难,进尺缓慢;基岩溶洞、裂隙、破碎带发育,砂层与卵石层、卵石层与基岩、基岩漏浆严重,易引发坍孔事故。据统计,1999年共发生漏浆事故104次,坍孔事故13个槽段。通过摸索,改善了泥浆性能和造孔工艺,钻孔效率大幅提高。(2)设备工效比较:针对黄壁庄工程特殊地质条件,我们认为冲击反循环钻机有较强的
7、适应性,钻进工效较高。是普通冲击钻的3~5倍。二、漳河水库副坝加固工程施工简况1.工程概况漳河水库位于湖北省荆门市,2000年3月漳河水库加固处理,副坝5+400~5+700建造塑性砼防渗墙,墙厚25cm,墙深25m。防渗面积6670m2。地质条件:从坝顶高程126.5向下第一层,平均厚度为8.4m,为坝体人工填土;第二层平均厚度约7.4m,为亚粘土;第三层为砂岩、砂砾岩,平均厚度为6.8m,以下为相对不透水层粘土岩。2.施工方案前期采用射水法成墙,后改为冲击钻带扁钻头施工。射水法造墙2.0m为一个槽段,深度可达30m,采用平接方式。通过生产性试验,
8、射水建造16个槽段;冲击钻施工完成4个槽段。3.体会1)射水造墙在亚粘土、基岩层进尺缓慢,其他地层射水造墙比
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