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高噴防滲墻住水利地基處理的應(yīng)用

2015-10-21 19:08劉海超
關(guān)鍵詞:防滲墻鉆孔工程

劉海超

【摘 要】高噴防滲墻是一種工藝簡(jiǎn)單、施工效率高、綠色無污染、噪音低的防滲墻工程,它的成墻效果比較其他成墻工程來說很具有優(yōu)勢(shì),現(xiàn)在被用在各種形式工程,本文將介紹一些高噴防滲墻在水利地基的處理實(shí)例,來探討高噴防滲墻技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】高噴法;防滲墻;地基處理

引言

高噴法的全稱是高壓噴射灌漿法,這項(xiàng)技術(shù)主要是通過在地層中的鉆孔內(nèi)下入噴射管,用高速射流直接沖擊、切割、破壞、剝蝕原地基材料,使之受到破壞然后再與灌注的水泥漿進(jìn)行攪拌混合、擠壓、移動(dòng)包裹、凝結(jié)硬化等作用,形成兼顧的凝結(jié)體,這種結(jié)構(gòu)比較結(jié)實(shí)、有足夠高的強(qiáng)度、防滲性能好,因此是工程中廣泛運(yùn)用的一種技術(shù)。這種技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)有三十多年的歷史,它經(jīng)過不斷的改造和實(shí)踐,逐步形成了較為完善的技術(shù),在工程實(shí)際中也有不少的實(shí)例,本文就列舉幾個(gè)典型的實(shí)例來介紹高噴防滲墻技術(shù)的應(yīng)用效果的可靠性。

一、蓋山段防洪堤基礎(chǔ)加固工程

(一)主要概況

蓋山防洪堤是建于1950年,之后進(jìn)行了一些加高加厚的處理,但由于基礎(chǔ)是砂層和夾砂層,滲透性很強(qiáng),必須要經(jīng)過防滲墻加固才可以使其穩(wěn)定。

(二)設(shè)計(jì)方案

對(duì)防洪堤進(jìn)行防滲墻的加固主要是采用二管定噴,在采防洪堤堤頂上面距離防浪墻1m之處設(shè)置一道防滲墻,定噴墻體為單墻或者菱角形的雙墻連接,噴嘴的夾角一般設(shè)為140度,水泥漿壓力大于或者等于20MPa,氣壓0.6MPa,漿液流量為75L/s--80L/s,提升速度為20cm/s--28cm/s,漿液比重大于等于1.32。

(三)施工過程

這個(gè)施工過程嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行,按照設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行鉆孔,用膨潤(rùn)土或者黃粘土護(hù)壁會(huì)有效的保證不塌孔,當(dāng)孔的深度已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求,就改用較硬的土層先用水切割再噴水泥漿,如果是一般的土層就不需要這么麻煩,直接可以運(yùn)用水泥漿進(jìn)行切割,再按照指定的方法邊噴射邊提升,使其形成一板狀或者具有一定強(qiáng)度的固結(jié)體,相鄰的板狀固結(jié)體相交就形成了連續(xù)的防滲墻。

整個(gè)施工過程僅僅花費(fèi)了不到兩個(gè)月的時(shí)間,從2001年5月開始到7月結(jié)束,建成了一個(gè)總長(zhǎng)達(dá)到1337.5延米的防滲墻,面積為1605平方米,耗費(fèi)水泥大約為290噸,每平方米的造價(jià)為305元。

(四)建成效果

整個(gè)過程主要采用了開挖、取樣送檢、圍井注水等方法,開挖主要是檢查兩處,一處是墻體是否連接好,第二是墻厚均大于11cm,取樣一般也是兩處,第一檢測(cè)抗壓強(qiáng)度,抗壓強(qiáng)度分別為1.37MPa和1.76MPa,其次是滲透系數(shù)分別是6.16×10-7cm/ s 和 3.34 ×10-7cm/ s,圍井試驗(yàn)兩處,滲透系數(shù)分別為3.46 ×10-7cm/ s 和 6.2 ×10-8cm/ s。

二、英徳市城區(qū)西岸北堤白沙段

(一)主要概況

英徳市城區(qū)西岸北堤白沙段堤長(zhǎng)是5114.692m,堤頂寬為8.0m,它是均質(zhì)的土堤,其中有一段堤基為粉細(xì)砂層和粗粒沙卵石層,它的防滲不能夠滿足設(shè)計(jì)的要求,因此要采用高壓噴射防滲墻技術(shù)來改善不符合要求的堤段。

(二)設(shè)計(jì)方案

防滲墻主要采用高壓擺噴,折接的形式成墻,為了防止出現(xiàn)塌孔、串孔等問題可以將防滲墻的施工分為兩個(gè)程序:進(jìn)行墻體軸線與堤軸線平等,墻頂高程為 31. 0 m,底部穿過卵石層 2. 0 m 或鉆入巖石 1. 0 m,墻體 厚 度 為 15 ~ 25 cm,孔 距 為 1. 5 m,孔 徑 為110 mm; 擺噴夾角為 30°,擺動(dòng)角為 25°,防滲墻具體布置形式如圖所示。

在設(shè)計(jì)防滲墻的時(shí)候應(yīng)該選取一些地質(zhì)條件比較有代表性的位置進(jìn)行工藝 試驗(yàn),以確定滿足設(shè)計(jì)要求的合理施工參數(shù)。

(三)施工過程

在進(jìn)行防滲墻施工時(shí),首先要進(jìn)行測(cè)量放樣,然后就是進(jìn)行鉆孔,按照設(shè)計(jì)的要求鉆孔要求放樣布孔,孔位偏差必須要小于5cm,采用XY-100型地質(zhì)鉆機(jī)成孔,孔的直徑大約為110mm。鉆孔時(shí)首先要使鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位中心,鉆機(jī)就位后進(jìn)行水平校正,使得鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)孔位中心,成孔后的孔斜率必須要小于1%。鉆完孔之后再進(jìn)行插管即下噴射的裝置,擺噴機(jī)就位時(shí)要保證高噴管口和鉆孔同一個(gè)軸心,并要經(jīng)過水平的校正,下管前必須要在地面先進(jìn)行低壓的噴水試驗(yàn),如果噴嘴可以正常的噴射就可以進(jìn)行高壓噴射注漿了,在整個(gè)插管的過程中還應(yīng)該邊插邊射水,這樣會(huì)有效的防止泥沙堵塞噴嘴。噴射完成之后經(jīng)過擺動(dòng)、提升等一系列程序方可成墻,當(dāng)成墻之后要再進(jìn)行靜壓灌漿,因?yàn)榉罎B墻固結(jié)體容易遇水收縮,所以在高噴結(jié)束之后應(yīng)該進(jìn)行靜壓回填泥漿,及時(shí)的補(bǔ)充漿液,此時(shí)可以采用冒漿回灌,直到水泥漿漿面不再下沉就方可結(jié)束。在整個(gè)工程結(jié)束之后要對(duì)灌漿的設(shè)備進(jìn)行清理,方便下次使用。

(四)建成效果

本工程嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行,采用圍井進(jìn)行檢查,共布置6個(gè)圍井,圍井檢查一般設(shè)在成墻七個(gè)小時(shí)之后進(jìn)行,通過一系列的檢測(cè)都符合技術(shù)的要求。

這個(gè)工程的防滲墻開工在07年的12月,經(jīng)過大約三個(gè)月的時(shí)間,在08年的3月份結(jié)束,至今已經(jīng)有了大約8個(gè)年頭的時(shí)間,仍未出現(xiàn)任何問題,因此此工程的防滲效果還是比較有效,防滲墻的設(shè)計(jì)還是比較成功的。

三、根據(jù)以上實(shí)例進(jìn)行探討與總結(jié)

(一)現(xiàn)在越來越多的水利工程的建設(shè)、地基處理等方面都在使用高噴防滲墻技術(shù),從以上的兩個(gè)實(shí)例就可以看出,采用合理的方式、根據(jù)實(shí)際的情況來設(shè)計(jì)防滲墻還是很關(guān)鍵的,如果在設(shè)計(jì)的過程中并沒有根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行,那么就不會(huì)達(dá)到預(yù)想的效果,反而會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和人力財(cái)力。高噴防滲墻技術(shù)并不是適合所有的水利工程,它也存在著一定的局限性,要根據(jù)不同的建筑物的一些特性來制定相應(yīng)的方案,不能盲目的施工。

(二)在漲潮影響較大的地方,采用水泥樁作為防滲墻,施工一定要在平潮或者沒有水位差的時(shí)候進(jìn)行,這樣可以有效的減少水滲透壓力對(duì)墻體的影響,有的時(shí)候還有必要增加適量的速凝劑加快水泥的凝固。

(三)在靠近江邊的拋石體上進(jìn)行防滲墻的施工時(shí),上部拋石體應(yīng)該采用靜壓雙液灌漿,下部沙基采用膽管噴射或者三管噴射的效果不是特別理想,在某些情況采用單管噴技術(shù)比三管噴技術(shù)形成的防滲墻效果好很多。

(四)砂質(zhì)土防洪堤防滲處理一般采用二管定噴技術(shù)構(gòu)筑水泥防滲墻,這樣建筑的防滲墻不僅效果很好,而且施工起來效率比較高,投資也很少。

結(jié)語(yǔ)

目前,高噴防滲墻在水利地基處理的應(yīng)用越來越廣泛,高噴法在水利工程中發(fā)揮著很大的作用,往往一些水利工程中按照合理的方式采取高噴法進(jìn)行施工不但可以提高水利建筑的安全性,也大大的提高了效率。這項(xiàng)技術(shù)要求施工的參數(shù)一定要經(jīng)過嚴(yán)格的控制才能保證施工的質(zhì)量,根據(jù)設(shè)計(jì)然后進(jìn)行合理的施工程序方可建成。但現(xiàn)在其理論計(jì)算方面還不健全,設(shè)計(jì)施工還大多依照經(jīng)驗(yàn)執(zhí)行,質(zhì)量規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也有所欠缺,因此在今后的發(fā)展中,要建立一套科學(xué)規(guī)范的防滲加固高壓噴射技術(shù)體系和設(shè)計(jì)、施工以及驗(yàn)收的規(guī)范制度。

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