多头小直径截渗墙综合技术在灌区堤防渗漏治理中的运用.pdf

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1、多头小直径截渗墙综合技术在灌区堤防渗漏治理中的运用胡振福安徽省淠史杭灌区管理总局摘要：多头小直径水泥土搅拌桩是近年来运用较多，发展较快的一项经济、实用的堤防防渗技术，本文介绍了淠史杭灌区淠河总干渠任庄等四处填方段采取的多头小直径水泥土搅拌桩与背水坡排水盲沟相结合的综合治理措施。关键词：渠道堤防；多头小直径；渗漏治理1概述淠史杭灌区始建于1958年，1972年骨干渠系基本建成通水运行。由于历史条件和建设时生产力水平的限制，灌区渠道堤防存在先天不足，如填土压实度较低，清基不彻底等问题；且经过半个世纪的运行

2、，堤防普遍存在严重的渗漏隐患，本文介绍了淠河总于渠任庄等四处填方采取的多头小直径水泥土搅拌桩与背水坡排水盲沟相结合的综合治理措施，通过实际运行观察，该工程采取的措施明显减少了堤防渗漏量，效果显著。2工程概况淠史杭灌区是全国三个特大型灌区之一，灌溉面积1198万亩，跨淮河、长江两大流域，总面积13130km2，区域人口1330万人，其中淠河总干渠设计灌溉流量300m％，设计灌溉面积660万亩，还担负着向合肥市、六安市的生产生活供水任务。工程治理的填方段共4段。各段详细情况见表1：表1填方段特性统计表填方

3、高度编号名称岸别桩号长度(m)(m)l高压线填方左35+800～37+0008．512002任庄填方左37+500～39+3009．018003鱼苗站填方右37+700～39+3008．016004百家堰填方右39+900～42+1007．52200合计68003工程地质工程区地层分布主要为四层，其中第②层粉质粘土根据其强度差异划分为2个亚层：①层素填土(Q“)——层厚0．50m～10．60m；②一l层粉质粘土(Q。“”)——层厚1．30m～4．20m；②一2层粉质粘土(Q．““)——层厚0．60m一

4、3．30m；③层粉质粘土(Q4““)——该层局部为粘土。揭露层厚0．70m～7．50m；④层粘土(Q，“一)——揭露层厚3．00m～9．50m。4工程实施方案淠河总干渠堤防为2级堤防，由于建堤时施工质量差，未对堤身、堤基作任何防渗处理，渗漏非常严重。针对工程现状存在问题，对堤防进行垂直防渗，并结合背水坡下游侧设置排水盲沟的综合治理方案。4．1工程垂直防渗方案垂直防渗方案采用以下三种方案进行比选。(1)方案一：充填灌浆方案。充填灌浆是在灌浆压力的作用下，泥浆进入原有的裂隙，把它充填起来，缝中泥浆在回弹压

5、力作用下被挤紧和排水固结后，与堤防土体成为一个整体，共同发挥着防渗作用。灌浆沿坝轴线偏上游侧1．0m布置灌浆孔，布置成3排，排距1．5m，终孔距离1．5m，按梅花型布置，钻孔深度深人堤基相对不透水层以下1．5m，为使渗漏段形成有效的灌浆帷幕，灌浆帷幕在渗漏段上下游各延伸20m。(2)方案二：高压喷射灌浆。利用钻机钻孔，然后利用带有喷头的灌浆管下至预定位置，以高压将浆液和水喷射出来，在破坏土层的同时将浆液与土混合，从而形成防渗凝结体。高喷灌浆采用摆喷，双喷嘴双管法，摆角角度为25。，孔距1．5m，灌浆孔

6、轴线距离上游坝肩2．5m。根据作用水头、地层条件，高喷方式，喷嘴直径，考虑成墙工艺和已建类似工程经验，确定平均成强墙厚不小于0．25m，最小成墙厚度不小于O．2m。(31方案三：多头小直径。多头小直径水泥土截渗墙以水泥作为固化剂，通过桩基在地基深处将土体和固化剂强制搅拌，利用固化剂将土体和水所产生的一系列物理化学反应，使土体硬结成具有良好的整体性、水稳定性、不透水性并具有一定强度的水泥土截渗墙，达到截渗目的。对地层适应性有一定的局限性，适用于加固各种成因的饱和软黏土、淤泥质土等土层，加固效果好，适用面

7、广。经计算得水泥土截渗墙厚度为20cm时即可满足抗渗要求，本次设计考虑到施工连续性、均匀性和竖向偏差，故选取成孔孔径为20．0cm，桩体间水平向搭接长度10cm。本次设计多头小直径墙体有效理论厚度22．4cm，大于抗渗要求。截渗墙底面深人堤基相对不透水层1．5m，顶面高程高出灌溉设计水位0．5m。f4)防渗加固方案比较。①充填灌浆的优点如下：施工场地便利，投资较小；施工机械简单，施工难度不大。其缺点为：防渗效果随着时间的推移减弱。②高喷防渗墙优点如下：防渗墙防渗性能可靠，施工场地便利；不需放空渠道；既

8、可减少渗漏量又可防止渗漏破坏，应用广泛；适用于处理淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、黄土、砂土、人工填土等地基。③多头小直径截渗墙的优点如下：加固效果好，加固方式灵活，适用面广，可以采用不同的加固型式、不同的桩长和置换率，以满足不同土质条件和不同荷载要求的加固目的；施工速度快，渠道水位高低对其质量影响较小；可充分利用原软土，无弃土；工程造价低；适用于处理饱和软黏土、淤泥、淤泥质土、黏性土、素填土等地基的加固；不仅具有防渗功能，还能够保证边坡稳定，防止产生滑坡