钢板桩在我国堤防基础防渗中的首次应用

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1、钢板桩在我国堤防基础防渗中的首次应用摘要：钢板桩用作堤防工程的基础防渗处理，是长江重要堤防隐蔽工程建设中使用的新技术，１９９８年以前我国尚无这方面的应用先例。钢板桩防渗工程，是将钢板桩打入堤基透水层下的相对不透水层中，拦截透水层的渗水，形成半封闭或全封闭的防渗墙，从而起到堤基防渗作用。采用钢板桩进行堤基防渗加固处理，具有处理深度大、防渗效果好、施工时对相邻建筑物影响小、施工速度快等优点，但工程总体造价较高。钢板桩施工技术性要求高，只有严格控制轴向和法向倾斜偏差，才能使钢板桩顺利打入，保证防渗墙顺利合龙。关键词：堤防工程钢板桩防渗应用荆江大堤观音寺闸堤段和

2、洪湖长江干堤燕窝堤段均为长江干流重要险工段，历史上都曾出现溃口性大险情。此两段堤防表层覆盖层薄，在汛期高洪水位的作用下，极易发生因堤基渗透破坏而引起的各种险情。为确保堤防保护区内广大人民生命财产的安全，使用日本无偿援助资金，对荆江大堤观音寺闸堤段和洪湖长江干堤燕窝堤段分别实施长１ｋｍ和１．２ｋｍ的钢板桩防渗墙工程，以堤基下的相对不透水层为依托，截断堤基浅层的粉细砂层，以治理两个堤段堤基渗透破坏险情，增强堤防抵御洪水能力。一、钢板桩防渗墙设计钢板桩防渗墙的工程等级与所在堤防的工程等级相同。荆江大堤工程等别为Ⅰ等，堤防为一级堤防；洪湖长江干堤工程等别为Ⅱ等，

3、堤防为二级堤防。１．工程总体布置（１）荆江大堤观音寺闸堤段荆江大堤观音寺闸堤段钢板桩以观音寺闸为中心，向两侧各布置５００ｍ，钢板桩轴线总长１０００ｍ。在观音寺闸闸前，轴线在原防渗板前约１０ｍ；闸上游侧轴线走向，从防渗板前沿经渐变段到堤坡，然后延伸到距堤脚５～６ｍ的轴线；闸下游侧轴线走向，从防渗板前沿穿过春灌站滑道后，再渐变到距堤脚５～６ｍ的轴线。荆江大堤观音寺闸堤段钢板桩防渗墙采用ＦＳＰ－ⅣＡ型桩长２０ｍ的钢板桩，在轴线的转折处设转角异形桩。钢板桩设计用量３８１１ｔ。（２）洪湖长江干堤燕窝堤段洪湖长江干堤燕窝堤段钢板桩防渗墙的上游起点与燕窝堤段湖北省已实

4、施的垂直铺塑防渗相接。湖北省垂直铺塑轴线距堤外坡脚约４ｍ，钢板桩防渗墙与垂直铺塑顺堤线平接一定距离后，从高平台临江侧绕过高平台，横穿高平台至外滩的简易公路，向下游顺堤外坡脚布置于低平台，钢板桩轴线距堤外坡脚５～６ｍ，轴线总长１２００．７ｍ。燕窝堤段钢板桩用量３００８．５ｔ，其中８２３．２ｍ防渗墙采用ＫＳＰ－ⅢＡ型钢板桩，３７７．５ｍ防渗墙采用ＳＫＳＰ－ⅣＡ型钢板桩。在轴线的转折处设异形转角桩。２．钢板桩防渗墙的结构设计在这两个堤段上实施的钢板桩防渗工程，是将钢板桩打入堤基透水层下的相对不透水层中，拦截透水层的渗水，形成半封闭的防渗墙，从而起到堤基防渗作用

5、。钢板桩间均以锁扣连接，有效地防止水流渗透。钢板桩防渗墙建在江堤外滩软土上，先沿钢板桩轴线开挖施工沟槽，安装施工样架，沿样架插打钢板桩至设计高程；然后，在钢板桩顶浇筑钢筋混凝土锁口梁，锁口梁顶贴复合土工膜，膜上覆盖黏土，与堤防形成防渗整体。钢板桩沿轴线的布置见图１。二、工程主要施工技术要求钢板桩用作堤防工程的基础防渗处理，属于实用新技术，１９９８年以前我国尚无这方面的应用先例。由于国内水利行业没有现行的关于这类钢板桩施工的规程规范，在本工程实施过程中研究解决了诸多技术问题。钢板桩防渗工程包括钢板桩插打、土方开挖、土方填筑、锁口梁浇筑、高喷灌浆和土工膜防渗

6、等主要分部工程，其主要设计指标与要求分述如下：１．钢板桩插打钢板桩插打分部工程包括异形钢板桩的制作和钢板桩插打就位。异形钢板桩焊接的制作标准为：钢板桩弯曲度（轴线方向）不大于１．１Ｌ／１０００＝２２ｍｍ，翘曲（法线方向）不大于２．２５Ｌ／１０００＝４５ｍｍ（Ｌ为钢板桩的长度）。钢板桩插打的主要施工技术要求如下：①采用单根打入法插打钢板桩。相对桩长的垂直度允许偏差一般不得超过２％，闸前段不超过２．５％；钢板桩上部吊孔需进行处理，使之不漏水；桩顶高程允许偏差为＋５ｃｍ、－１０ｃｍ。②对距离堤坡及已有建筑物近的位置，单根钢板桩打桩持续时间应小于２０ｍｉｎ，打桩

7、的顺序首先从距建筑物最近点附近开始。③工程施工过程中应加强施工监测，为钢板桩施工及工程验收提供依据。２．土方开挖土方开挖分部工程主要是指沿钢板桩轴线的沟槽开挖。主要有如下要求：①按设计开挖线进行开挖，施工过程中应确保边坡稳定，防止坍塌。②开挖料应运至指定堆场，避免二次转运。３．土方填筑土方填筑分部工程是指锁口梁顶部高程以下的沟槽回填。主要有如下要求：①设计要求填筑土料应满足：土料黏粒含量大于１５％，塑性指数大于１０。填筑土料含水率与最优含水率的允许偏差为±３％。土料不得混有植物根茎、砖瓦垃圾等杂质。②黏性土填筑之前应检验其含水量是否在控制范围内。如含水量

8、偏高，可采取翻松、晾晒、均匀掺入干土等措施；如含水量偏低，可采取预先洒水润湿、增