于世發(fā) 王云聳

一、工程概況

二、工程地質(zhì)條件

工程于上世紀(jì)50年代興建，施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)較低，堤身溝口基礎(chǔ)處理不徹底，堤身填土干密度（壓實(shí)度）小。洼蓄洪區(qū)建成后運(yùn)用頻繁，汛期受高水位滲透浸蝕，淮堤（H0+270～H0+750、H0+860～H1+510）等19處總長(zhǎng)9657m、堤（M10+044～M12+044、M35+470～M42+929）等 11處總長(zhǎng)19814m滲水嚴(yán)重，淮堤（H9+300 ～H10+770、H22+300 ～H23+470）等4處發(fā)生管涌、漏洞等險(xiǎn)情。秋冬干旱季節(jié)堤身水分散失，堤頂及堤坡出現(xiàn)縱、橫裂縫，嚴(yán)重危及洼堤防安全。

2003年淮河大洪水之后，淮委在治淮十九項(xiàng)骨干工程中批復(fù)對(duì)洼圈堤進(jìn)行堤防加固工程，加固措施包括：堤身加高培厚；堤身及地基滲透穩(wěn)定處理，其中，錐探灌漿堤段長(zhǎng)31.84km，總進(jìn)尺約27×104m。

三、錐探灌漿施工方案及施工工藝

1、場(chǎng)地布置

（1）施工用水、電及附屬設(shè)施布置

①施工用水取自附近水塘；生活用水取自當(dāng)?shù)刈詠?lái)水。

②系統(tǒng)電源：施工中錐孔機(jī)、制漿機(jī)等采用柴油機(jī)作為動(dòng)力，配置1臺(tái)50kW發(fā)電機(jī)作為項(xiàng)目部工作、生活照明用電。

（2）料區(qū)布置

表1 探灌漿采用的灌漿土料及漿液物理力學(xué)指標(biāo)

2、施工方法

錐探灌漿處理段計(jì)有44段，總長(zhǎng)32.311km，其中：淮堤28段，長(zhǎng)12.497km；堤16段，長(zhǎng) 19.814km。

該工程分6個(gè)分部工程，由于工期緊，每個(gè)分部安排1個(gè)施工班組進(jìn)行施工，使得工期及工程質(zhì)量都得到了保證。

（1）放樣布孔

根據(jù)工程提供的GPS固定水準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)所在灌漿施工地段進(jìn)行測(cè)量放樣。從堤頂軸心線向兩側(cè)各量出1m得出排距為2m的布孔中心線，在兩條布孔中心線上分別從起始點(diǎn)量出2m的點(diǎn)為灌漿孔,梅花型布孔并標(biāo)明，然后根據(jù)測(cè)量出的堤頂平均高程，確定各施工段實(shí)際錐探孔深度。

（2）造孔

造孔分排進(jìn)行，即先造迎水側(cè)一排孔，后背水側(cè)一排孔。將錐孔機(jī)移至布孔地段進(jìn)行準(zhǔn)確定位，調(diào)整錐孔機(jī)水平度和鉆桿垂直度，使其造孔保持鉛直，孔傾斜度不大于孔深的2%。根據(jù)設(shè)計(jì)的深度，在錐桿注明標(biāo)記實(shí)際深度，以便按標(biāo)記打入堤基設(shè)計(jì)高程，將錐桿提起，移至下一機(jī)位。

（3）泥漿制備

將土料加水用機(jī)械拌成泥漿，經(jīng)過(guò)濾后送入漿池，再通過(guò)灌漿機(jī)加壓灌入錐孔，壓進(jìn)縫隙，待漿液析出水分后，堤身內(nèi)部縫隙、孔穴隱患被泥土充填，達(dá)到處理隱患的目的。

①泥漿的主要指標(biāo)

泥漿比重參照類似工程的經(jīng)驗(yàn)確定，每立方米泥漿所需干土的重量用下式計(jì)算：

式中：Ws——每立方米泥漿所含干土的重量（t）；

Gs——土粒比重，一般為2.72～2.76；

Gt——泥漿比重。

當(dāng)Gs=2.72時(shí)，則：

Ws=1.581（Gt－1）

每立方米所需水的重量（t）：Ws、Wt

式中Ww——每立方米所需水的重量（t）：Ws、Gs同前。

反之，如已知每立方米泥漿所含干土的重量，則泥漿比重為：

根據(jù)漿液試驗(yàn)表明，泥漿比重配制初灌為 1.35～1.37g/cm3、復(fù)灌 1.45～1.6g/cm3能滿足要求。

②泥漿粘度

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，泥漿粘度低于30s則泥漿濃度過(guò)低，高于100s則泥漿過(guò)于濃稠，皆不符合灌漿施工要求。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，經(jīng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)確定的漿液粘度數(shù)值為初灌30～50s，復(fù)灌為70～90s。其他技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。

③泥漿的拌制

泥漿采用泥漿機(jī)械拌制。拌漿筒用鋼板焊制，施工段灌漿機(jī)配拌漿筒2只，以便拌漿和灌漿交替使用。拌漿時(shí)先將水、土配合比按重量稱好，水重應(yīng)考慮土的含水量，然后將水、土倒入筒內(nèi)，待土料浸濕初粉后，開(kāi)機(jī)攪拌，用罩籬清除雜質(zhì)和大的土塊。嚴(yán)格控制水土比例，每拌一次漿都要檢查泥漿比重，達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)分析原因，重新加水或加土繼續(xù)攪拌，直至合格為止。

（4）灌漿

灌漿為錐探灌漿施工中重要環(huán)節(jié)。施工中需要確定灌漿孔的順序、灌漿壓力、操作方法、復(fù)灌遍數(shù)、灌漿歷時(shí)；對(duì)灌漿中發(fā)生的跑漿、吃漿量過(guò)大的錐孔問(wèn)題進(jìn)行檢查處理，保證灌漿防滲工程的質(zhì)量。

①灌漿順序

灌漿采用先灌迎水側(cè)排孔，后灌背水側(cè)排孔，先1序，后2序，再3序，復(fù)灌也采用先外排后內(nèi)排，先1序，后2序，再3序的施工原則。

②灌漿壓力

施工段土質(zhì)以中～輕粉質(zhì)壤土為主，局部夾少量重粉質(zhì)壤土，天然含水量18.2～23.6%，干容重15.1～16.1kN/m3，總體屬弱透水性，設(shè)計(jì)錐孔排、間距為2m，據(jù)此盡量選擇大一些的壓力，嚴(yán)格控制灌漿壓力在0.05MPa以內(nèi)。灌漿試驗(yàn)表明，當(dāng)孔口壓力超過(guò)0.05MPa時(shí)，持續(xù)時(shí)間不超過(guò)2min，堤頂即出現(xiàn)裂縫或凸起。當(dāng)灌漿壓力不斷升高（但未達(dá)到0.05MPa時(shí)）又開(kāi)始下降時(shí)，需觀測(cè)堤頂或頂身是否有漏漿點(diǎn)。

③灌漿量計(jì)量方法

由于每個(gè)施工段作業(yè)面長(zhǎng)短不一，堤身情況不同，每孔進(jìn)漿量需經(jīng)試驗(yàn)確定。

④灌漿操作

采用WJ—80型聯(lián)合攪拌機(jī)，施工班組操作人員3人，采用川流法拌漿，拌好后泥漿放入儲(chǔ)漿池內(nèi)存放，測(cè)定初灌泥漿比重值為1.32～1.35 g/cm3，泥漿粘度30～50s，然后對(duì)施工段起始樁號(hào)迎水側(cè)一序排孔進(jìn)行初灌，將插管插入灌漿孔頂面以下0.4～0.8m，向孔內(nèi)灌漿，待孔內(nèi)空氣排出后再將插管與孔口封嚴(yán)，壓力灌漿正式開(kāi)始，記下灌漿時(shí)間，開(kāi)始先用比重1.32 g/cm3、粘度30～40s稀漿開(kāi)灌，經(jīng)過(guò)3～5min后再加大泥漿稠度至1.35g/cm3，粘度增大到40～50s，期間不斷觀察灌漿機(jī)主管道和插管壓力表變化情況，及時(shí)檢測(cè)泥漿比重和粘度，并做好現(xiàn)場(chǎng)記錄。發(fā)現(xiàn)不符合要求的應(yīng)及時(shí)調(diào)整。若孔口壓力下降和注漿管出現(xiàn)負(fù)壓，應(yīng)加大漿液濃度，直至壓力升至0.028～0.035MPa，漿液升至孔口應(yīng)停止初灌，并記下終止灌漿時(shí)間。然后按先灌迎水側(cè)排孔，后灌背水側(cè)排孔，先1序、后2序、再3序原則，直至完成初灌。復(fù)灌用比重1.4g/cm3以上、粘度70～90s濃漿灌注，仍然采用先外排后內(nèi)排，先1序、后2序、再3序的施工原則。初灌中發(fā)現(xiàn)有少量進(jìn)漿量較大的孔口，及時(shí)登記插標(biāo)，采取“少灌多復(fù)”的原則，以增加復(fù)灌次數(shù)，直至灌漿飽滿為止。

表2 錐探灌漿現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果一覽表

⑤復(fù)灌次數(shù)及復(fù)灌間隔時(shí)間

⑥灌漿歷時(shí)

初灌歷時(shí)少則3～5min，多則10～15min，平均歷時(shí) 5～8min；第 1 次復(fù)灌平均歷時(shí)為2～3min；第2次復(fù)灌平均歷時(shí)為1～2min。

⑦灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)及封孔

當(dāng)液面升至孔口，連續(xù)復(fù)灌2次不再吃漿時(shí)，即可停止灌漿。封孔可用1.6g/cm3以上濃漿將孔口掃平并略高于堤頂即可。

四、結(jié)語(yǔ)

2007年4月，在淮堤H19+250～H19+960、H36+420～H37+290 和堤M4+880～M5+680、M40+120～M40+620處布置測(cè)壓管40根，觀測(cè)堤身及堤基防滲處理效果，經(jīng)過(guò)2007年汛期觀測(cè)，堤身及淺基滲透水頭明顯降低，基本消除了滲水和管涌險(xiǎn)情，洼堤防錐探灌漿處理經(jīng)受住了淮河2007年流域性大洪水考驗(yàn)，證明灌漿取得了較大成效