I 工程概況
某閘工程位十丹東市W溝口橋下游,工程等別為I等,主要建筑物級別為1級,設計防洪標準為100年一遇。本工程以防洪為主要任務,采用鋼筋混凝工結構,設計擋水深度為5.55m最大設計過閘流量為187.0m3/s。
該防洪閘設計為5孔閘,每孔凈高5.0m凈寬8.0m,閘門以上設置板梁式鋼筋混凝工胸墻。防洪閘閘室段總寬度為52.40m,順水流方向長15.0m閘墩高7.2m,閘底板厚1.2m。經地質勘查,防洪閘建基面為粉砂層,層厚5.0m左右,其下還有層厚4.5m左右的粉細砂層,以下為圓礫層和強風化變粒巖層,其中粉砂、粉細砂層基礎條件比較差,承載力低,且輕度液化。
結合防洪閘對基底的防滲要求,為節省投資,擬將防滲處理與地基處理一并考慮,經多方案比較,最終設計方案采用高壓擺噴板連續墻對防洪閘進行防滲處理,同時一又可起到圍封的作用進而對基礎進行加固。
2 高壓擺噴連續墻技術的特點
高壓擺噴是近些年發展起來的用十處理防滲和加固地基的新興技術,該技術最早由日本發明,是一種利用高壓水力噴射切割原理,將工、化學制劑或水泥漿液攪拌在一起以加固地基的方法[U7經多年實踐,高壓擺噴在細顆粒和粗顆粒地層\\(如粉工層、粉砂層、細沙層、中砂層、粗砂層、砂礫層、礫石層\\)中施工的地下防滲墻都取得了良好的效果,但在卵石層、漂石層中效果不甚理想。高壓擺噴樁連續墻的優點是防滲效果顯著、地層適應面少’一、施工方法簡便、施工速度快、技術可靠、工藝成熟、質量可控、造價相對較低,是堤壩防滲及地基處理的有效工程措施。
3 設計參數
本工程設計中,沿防洪閘底板以及上、下游翼墻底板邊緣均布置一道高壓擺噴連續墻,以處理防滲和加固地基。
擺噴連續墻設計平均厚度為0.2m深度在9m左右,設計抗壓強度\\)5MPa,滲透系數,5x10-6cm/s,鉆孔布置位單排,間距采用1.2m,先導孔與后續孔交叉布置。
灌漿材料為水泥漿,其中水泥為普通硅酸鹽水泥,等級42.5MPa,水泥漿比重達到1.4以上。其余有關參數亦按照《水電水利工程高壓噴射灌漿技術規范》DL/T5200-2004的要求執行。
4 施工原理和參數
本工程采用雙重管高壓旋擺結合形式,該工藝原理是利用工程鉆機造孔\\(孔徑}110mm\\),將底端帶有氣、漿噴嘴的灌漿管置十預計的地基處理深度,調試灌漿管的升速、轉速及噴嘴出口的壓力、流量等灌漿參數達到設計要求值,然后自下而上提升灌漿管,進行連續不斷地噴射灌漿。
在灌漿管提升\\(擺\\)過程中,噴嘴噴出的高壓漿、氣射流沖切破壞地層工體,同時一灌入漿液在射流作用范圍內與擾動的地層工摻攪混合,形成具有一定形狀的凝結體,單兒孔形成的凝結體相互交接在一起,構成連續的防滲板墻。
主要施工參數見表1。
5 效果檢測
高壓擺噴灌漿是以處理防滲為主要目的的隱蔽性工程,其施工質量的好壞一般不易直接觀察,必須采取必要的方法和手段進行檢查。其中外觀檢測、尺寸檢測以及抗壓強度檢測較為簡單,此處不再贅述。
滲透系數檢測是擺噴連續墻較為重要的檢測項目,也相對復雜一些。本工程墻體連接形式為擺噴折接,滲透系數檢測宜采用圍井檢查法。本次采用井內開挖注水試驗的方法對圍井進行滲透性檢查。對圍井內部進行開挖,并在圍井外圍約4.5m處布置一個觀測孔。井內采用人工開挖,挖至粉細砂層后便進行試驗。
觀測孔采用百米鉆機進行施工,采用回轉鉆進工藝進行,孔徑127mm,孔深進入粉細砂層一定深度即可。造孔結束后,下入觀測花管,管徑為中110mm。試驗前,對地下水位進行觀測,觀測間隔為5min,當連續2次觀測數據變動幅度<10cm時一,即可結束觀測,用最后一次觀測值作為計算地下水位。
向開挖后的圍井內注水,當圍井內充滿水,并確定井內一個穩定水位后開始計時一,每一分鐘觀測注入井內的水量和觀測孔內的水位變化,穩定水位觀測2一3h。取得數據后,計算圍井防滲墻滲透系數K值。
計算公式為:。
6 需要注意的問題
1\\)選取合適的設計參數和施工參數,是保證擺噴連續墻效果的重要因素,在選取參數時一應結合地質情況、現場實驗結果及以往工程經驗,參照規范要求慎重選擇。
2\\)注意做好擺噴連續墻與建筑物的連接設計,分縫位置應隨縫布置,減免不均勻沉降可能對擺噴連續墻的破壞。
3\\)結合沉降量計算,懸掛連續墻與建筑物底部留有適當距離,避免因建筑物沉降而壓碎墻體,并采用柔性防水填料填縫堵漏,避免滲漏。
4\\)條件允許的情況下擺噴連續墻最好采用擺噴對接的方式,易十處理頂部連接部位,如采用擺噴折接,連續墻頂部,即與建筑物接觸部位可適當切割成較規則的形狀,易十與上部建筑物連接。
7 結論
丹東市某閘工程主體工程己完工1a,經過這1a的實際運行情況來看,擺噴連續墻取得了較好的防滲效果,在水閘上、下游產生較大水頭差的情況下,水閘、翼墻、消力池等周邊均未見任何滲漏跡象,防洪閘主體未產生不均勻沉降,整體沉降量也很小,應該說取得了很好的效果。
參考文獻:
[1]王喜波高壓擺噴截滲墻在基礎防滲上的應用田東北水利水電,2004\\(03\\):33
[2]朱海利高壓擺噴灌漿防滲墻在水涸水庫加固工程中的質量控制田江淮水利科技,2010\\(06\\):38一39