王士宏

錐探灌漿施工技術(shù)在淮北大堤渦下段加固工程中的應(yīng)用

王士宏

一、工程概況

淮北大堤渦下段加固工程全長(zhǎng)123.690km，上起安徽懷遠(yuǎn)縣渦河口老元塘，下至江蘇省泗洪縣下草灣，涉及懷遠(yuǎn)、淮上、五河和明光4個(gè)縣市地區(qū)。其加固工程的主要任務(wù)是：提高該段淮北大堤的防洪能力，減輕防汛壓力，配合其他工程措施，使該段堤圈內(nèi)廣大平原的農(nóng)田、村莊、大型煤礦、京滬鐵路、合徐高速公路等能夠安全防御1954年型的洪水，結(jié)合臨淮崗洪水控制工程和懷洪新河等分洪工程，使淮北大堤的防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到百年一遇。

淮北大堤的防洪標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇，堤防工程級(jí)別為1級(jí)，堤防上的穿堤建筑物級(jí)別為1級(jí)。根據(jù)規(guī)范要求及淮北大堤歷次加固堤防斷面情況，并結(jié)合淮北大堤現(xiàn)狀，本次加固工程堤身設(shè)計(jì)斷面參數(shù)為：超高2.0m，堤頂寬度10m，堤防迎水坡為1∶3，背水坡堤頂以下3m處設(shè)置2m寬平臺(tái)（局部為10m），平臺(tái)以上邊坡為1∶3，以下邊坡為1∶5。

工程主要內(nèi)容有：堤身加培；填筑壓滲平臺(tái)；堤內(nèi)、外側(cè)填坑、填塘；防滲處理（堤身錐探灌漿、堤基水泥土截滲墻、土工膜斜墻等）；護(hù)坡工程（混凝土護(hù)坡、預(yù)制塊護(hù)坡、草皮護(hù)坡等）；崩岸治理；穿堤建筑物加固、加長(zhǎng)、拆除重建、挖除復(fù)堤；修筑堤頂防汛道路；拆除護(hù)堤范圍內(nèi)的房屋；配備必要的管理設(shè)施；水土保持等。

二、錐探灌漿施工

堤身錐探灌漿，是淮北大堤渦下段加固工程的主要工程措施之一。

1.施工準(zhǔn)備

（1）制漿和灌漿機(jī)械的布置，應(yīng)考慮灌漿泵容量的大小、輸漿距離的遠(yuǎn)近、揚(yáng)程高低和料場(chǎng)位置等因素。

（2）確定觀測(cè)點(diǎn)位置，埋設(shè)必要的觀測(cè)設(shè)備，并準(zhǔn)備好觀測(cè)、試驗(yàn)儀器及記錄表和成果表等。

（3）灌漿所用土料和漿液應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)分析。土料試驗(yàn)包括：顆粒分析、有機(jī)質(zhì)含量及可溶鹽含量分析等；漿液試驗(yàn)包括：容重、黏度、穩(wěn)定性、膠體率及失水率分析等。

（4）進(jìn)行灌漿試驗(yàn)。選擇有代表性堤段，按灌漿設(shè)計(jì)進(jìn)行布孔、造孔、制漿、灌漿等。觀測(cè)灌漿壓力、吃漿量、泥漿濃度、大堤外部變化和裂縫等，試驗(yàn)孔不少于3孔。試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)對(duì)記錄資料進(jìn)行分析，修整完善試驗(yàn)參數(shù)，熟練掌握灌漿工藝，最后形成方案，待批準(zhǔn)后正式施工。

2.造孔

（1）采用H D－1型錐探機(jī)造孔。所有鉆孔的編號(hào)、孔深、孔序及孔斜度等，均按設(shè)計(jì)圖紙和主管單位批準(zhǔn)的文件執(zhí)行。

（2）按設(shè)計(jì)要求布孔，造孔按三序進(jìn)行，分序加密。灌漿孔按梅花型布置，孔距2.0m，排距1.5m。

（3）造孔保證鉛直，孔傾斜度不大于2%，用干法造孔，孔深伸入堤基1.0m，具體情況以施工圖為準(zhǔn)。

（4）所有鉆孔的開(kāi)孔位置誤差不大于10cm，如因特殊原因需調(diào)整孔位時(shí)，須報(bào)主管單位批準(zhǔn)，并記錄實(shí)際孔位坐標(biāo)。

表1 灌漿土料選擇表

（5）認(rèn)真做好鉆孔記錄，如發(fā)現(xiàn)特殊情況，應(yīng)作詳細(xì)記錄，并上報(bào)主管單位。

3.制漿

采用W JG80型高速攪拌機(jī)組制漿。漿體應(yīng)由經(jīng)試驗(yàn)合格的粘土拌制。為保證其有足夠的抗?jié)B性能，泥漿應(yīng)具有較好的穩(wěn)定性與流動(dòng)性，體縮要小，排水固結(jié)要快。灌漿過(guò)程中漿液容重和輸漿量應(yīng)每小時(shí)測(cè)定1次并做記錄，漿液的穩(wěn)定性和自由析水率要定期檢測(cè)，如漿料發(fā)生變化，應(yīng)隨時(shí)加測(cè)。其顆粒組成和物理力學(xué)性能應(yīng)符合《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》SD266-88（表1和表2）的要求。

4.灌漿

（1）造漿由水泵供水，高速泥漿攪拌機(jī)制漿，經(jīng)孔徑0.4cm的鐵絲網(wǎng)過(guò)濾后流至泥漿泵。泥漿由泥漿泵通過(guò)輸漿管壓送至待灌處，在灌漿管上安裝一閘閥、壓力表，以便于操作和控制壓力。

（2）先灌迎水側(cè)第一排，然后再灌下游側(cè)，最后灌中間排孔。

（3）開(kāi)始灌漿時(shí)，先用流動(dòng)性稍大的稀漿灌注，經(jīng)過(guò)3m i n～5m i n后再加大到規(guī)定的泥漿濃度，孔口壓力控制在設(shè)計(jì)最大允許灌漿壓力以內(nèi)，避免堤面出現(xiàn)裂縫。每孔灌漿時(shí)，做到一次連續(xù)灌滿，待第一序孔灌漿結(jié)束后，再進(jìn)行第二序孔灌漿。若孔口壓力下降和注漿管出現(xiàn)負(fù)壓，應(yīng)加大漿液稠度，漿液的容重按技術(shù)要求控制。

（4）每次最大灌漿量按設(shè)計(jì)要求控制，對(duì)吃漿量大的灌漿孔限制其每次吃漿量，延長(zhǎng)灌漿期并增加復(fù)灌次數(shù)。若已知洞穴很大，應(yīng)適當(dāng)增加灌漿量并提高漿液稠度。

表2 漿液物理力學(xué)性能表

（5）為保證灌漿質(zhì)量，宜采用“少灌多復(fù)”的方法進(jìn)行灌注。每孔灌漿次數(shù)應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，復(fù)灌時(shí)應(yīng)采用濃度較大的泥漿。

（6）灌漿施工的綜合控制，是保證灌漿期間堤身安全和灌漿質(zhì)量的重要措施。綜合控制包括：灌漿量控制、灌漿壓力控制、橫向水平位移控制等，該工作應(yīng)貫穿于灌漿施工的全過(guò)程。

（7）經(jīng)過(guò)多次復(fù)灌后，在保證灌漿壓力的情況下，不吃漿時(shí)即可終止灌漿。

（8）在灌漿施工過(guò)程中，對(duì)每個(gè)鉆孔的吃漿量及灌漿次數(shù)等情況，均應(yīng)做詳細(xì)記錄，并制成圖表。

5.封孔

當(dāng)漿液升至孔口，經(jīng)連續(xù)復(fù)灌3次不再吃漿時(shí)，即可終止灌漿。待孔周圍泥漿不再流動(dòng)時(shí)，即可封孔。封孔采用含水量適中的粘土球或制漿土料分層回填搗實(shí)。

6.灌漿施工中出現(xiàn)問(wèn)題的處理

（1）冒漿處理：若堤頂、堤坡出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象，則應(yīng)立即停止灌漿，挖開(kāi)冒漿處，用粘土回填夯實(shí)。

（2）串漿處理：當(dāng)?shù)谝恍蚩坠酀{時(shí)，發(fā)現(xiàn)相鄰孔串漿時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)、分析，確認(rèn)對(duì)大堤安全無(wú)影響后，可同時(shí)灌注串漿孔。如不同時(shí)灌注，則應(yīng)用木塞堵住串漿孔，然后繼續(xù)灌漿。

（3）裂縫處理：在灌漿過(guò)程中，出現(xiàn)縱向裂縫并冒漿時(shí)，應(yīng)停止灌漿，待裂縫閉合后，再繼續(xù)灌漿；當(dāng)出現(xiàn)橫向裂縫時(shí)，應(yīng)立即停止灌漿，并沿橫向裂縫挖深50cm，而后回填粘土分層夯實(shí)，再繼續(xù)灌漿。

（4）隆起處理：當(dāng)局部出現(xiàn)隆起現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停止灌漿，注意觀測(cè)，分析原因。在確定不會(huì)引起滑坡時(shí)，停灌7天后可繼續(xù)灌漿，并注意觀測(cè)。

（5）塌坑處理：若出現(xiàn)塌坑現(xiàn)象，應(yīng)挖出塌坑部位的泥漿，并回填粘土夯實(shí)。

（6）壓力表度數(shù)增大不進(jìn)漿：表明輸漿管堵塞，應(yīng)用清水沖洗管路，并嚴(yán)格過(guò)濾泥漿，保證泥漿的物理指標(biāo)合格，同時(shí)應(yīng)采用有保護(hù)裝置的壓力表。

（7）注漿管堵塞處理：若注漿管發(fā)生堵塞情況，應(yīng)立即將注漿管提起，并用稀漿沖開(kāi)。

7.灌漿觀測(cè)

為保證灌漿質(zhì)量和堤防安全，檢驗(yàn)灌漿效果，灌漿過(guò)程中應(yīng)配備人員進(jìn)行觀測(cè)工作，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理施工中出現(xiàn)的有關(guān)問(wèn)題。

（1）堤身變形觀測(cè)

堤身變形觀測(cè)分水平位移觀測(cè)（橫向、縱向）、豎向位移（沉陷）觀測(cè)和堤身表面變形觀測(cè)等。

橫向水平位移觀測(cè)：可沿堤線方向每隔10m～20m設(shè)一組觀測(cè)點(diǎn)，每組至少分別在堤頂上、下游路肩處各設(shè)一個(gè)觀測(cè)標(biāo)點(diǎn)。灌漿期間，每天觀測(cè)1～2次，非灌漿期間，每5天觀測(cè)1次。

豎向位移觀測(cè)：豎向位移樁可與水平位移樁結(jié)合，并同時(shí)進(jìn)行觀測(cè)，以便進(jìn)行資料分析。灌漿前，至少觀測(cè)2次。灌漿期間，每天觀測(cè)1～2次，非灌漿期間，每5天觀測(cè)1次。

（2）灌漿壓力和灌漿量觀測(cè)

灌漿壓力觀測(cè)：在注漿管上端安裝壓力表，壓力表精度為0.1kg/cm2。在灌漿過(guò)程中，注意觀測(cè)壓力表變化，及時(shí)記錄瞬時(shí)最大壓力，并根據(jù)大堤變化情況，合理控制灌漿壓力。

灌漿量一般采用泥漿泵流量控制，每孔每次灌漿量及總灌量均應(yīng)準(zhǔn)確記錄，每次灌漿量不得超過(guò)設(shè)計(jì)允許值。

冒漿觀測(cè)：灌漿期間要有專人巡視堤頂、堤坡。如發(fā)現(xiàn)冒漿，應(yīng)及時(shí)處理，并認(rèn)真做好記錄。

8.質(zhì)量控制

為保證灌漿質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對(duì)灌漿施工全過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制，每一道工序結(jié)束后，須經(jīng)檢查驗(yàn)收，方可進(jìn)行下一道工序。

在工程的施工過(guò)程中，對(duì)每個(gè)孔的施工情況應(yīng)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的記錄，作為工程驗(yàn)收的依據(jù)。若發(fā)現(xiàn)灌漿質(zhì)量不符合要求的，應(yīng)查明原因，并采取相應(yīng)處理措施，經(jīng)處理并征得有關(guān)部門(mén)同意后，再繼續(xù)施工。

9.質(zhì)量檢驗(yàn)

（1）檢查測(cè)量放樣成果。

（2）施工過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)檢查灌漿施工范圍內(nèi)的吃漿情況，壩坡是否有串漿、漏漿情況。

（3）檢查施工記錄。

（4）通過(guò)試驗(yàn)，對(duì)材料各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢查、驗(yàn)證。

（5）對(duì)有關(guān)施工資料及各工序資料進(jìn)行檢查

淮委治淮工程建設(shè)管理局 233001）

（專欄編輯：張 婷）