陳巍巍 趙健
摘 要:橫沙八期工程4個閘圍堰在降水過程中出現了不同程度的滲流現象,實地考察后采用了坡腳吹砂,鋪防滲膜等措施。并在3#水閘北堤青坎處設一道垂直防滲墻,降低堤后水位線,減少滲流量。此方案施工不受潮位影響,安全性較高,同時對后期水閘結構施工干擾小,實際效果良好。
關鍵詞:圍堰;滲流;高壓旋噴
中圖分類號:U655.54+1? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? 文章編號:1006—7973(2019)09-0056-02
1 工程概況
橫沙八期工程位于沙島東側淺灘水域,工程包括2座水閘(2#、4#水閘),2座泵閘(3#、5#泵閘)。圍堰主要為充泥管袋棱體和堤心砂結構;護面采用模袋混凝土或袋裝碎石結構。水泵閘外圍堰利用已新建八期北堤,其結構安全能充分保證。
2 圍堰施工情況
2.1 地質情況
擬建橫沙八期水(泵)閘場地的抗震設防烈度為7度,勘察區(qū)內20m深度范圍內分布有①2層粉砂和②3-1層粉砂②3-2層砂質粉土初判為可能液化土層,根據國家標準《建筑抗震設計規(guī)范(2016調整版)》(GB50011-2010)及上海市工程建設規(guī)范《建筑抗震設計規(guī)程》(DGJ08-9-2013)的有關條文規(guī)定,需判別地震液化可能性。
本次勘察對各個水(泵)閘場地采用標準貫入法及靜力觸探法分別進行液化判別,結果如下:
2#泵閘:選取3個鉆孔判別,均為輕微液化,平均液化指數2.21,液化點主要集中在②3-1層。
3#水閘:選取4個鉆孔判別,均為輕微液化,單孔液化指數2.41~3.04,液化點主要集中在②3-1及②3-2層。平均液化指數2.63。
4#泵閘:選取2個鉆孔、2個靜力觸探孔判別,輕微液化3個,中等液化1個,單孔液化指數3.70~6.23,液化點主要集中在②3-1層。平均液化指數5.07。
5#水閘:選取4個鉆孔進行液化判別,不液化1個,輕微液化3個,平均液化指數0.64,僅②3-1層存在少量液化點。
根據以上結果,綜合判定5#水閘場地為不液化場地,2#和4#泵閘、3#水閘場地為輕微液化場地。
2.2 圍堰結構
圍堰外海高潮位達到+4.0m,內河水位為在+2.0m~+2.5m之間,地面高程在+0.0m~+1.0m之間。內圍堰施工土方采用水下、陸上兩種方式。以+1.5m水深為界,+1.5m以下采用對拉船組施工,+1.5m以上采用人工鋪設充泥管袋施工。圍堰主體完成后,進行堤頂道路和護坡施工。
3各閘滲流處理
針對圍堰滲流情況,采用外坡防滲土工膜和模袋混凝土施工,并完成外側坡腳吹填砂閉氣施工。
同時針對各圍堰里出現的滲水點,立即采取臨時預防措施:
(1)在臨時圍堰外側坡腳擴大閉氣砂吹填范圍。
(2)在幾個滲漏處鋪設土工布,并用碎石包壓載。在北圍堤內青坎南40m,打設砂袋圍堰,將滲漏區(qū)隔離,在滲漏區(qū)吹填散沙壓載至標高+0.8~2.5m。
(3)停止抽水,防止圍堰內外水位差擴大。
4 3#圍堰滲流情況
4.1 3#圍堰滲水
橫沙八期工程3#水閘圍堰于2017年6月份完成砂袋堤身,9月底完成圍堰外坡的防滲土工膜和模袋混凝土施工,10月份完成東、南、西三側圍堰外坡及坡腳的吹填砂閉氣施工。3#水閘于10月初開始圍堰抽水工作,每日抽水12h,抽水期間,未發(fā)現圍堰內滲漏水現象,至10月底,圍堰內水位降至約+0.5m高程,北側圍堰內側出現滲流情況,滲流水量與外海潮位基本呈正相關。
通過北堤內青坎南40m左右打設砂袋圍堰吹填散砂壓載至標高+1m~+2.5m、滲漏處碎石包壓載、在其他臨時圍堰外側坡腳擴大閉氣砂吹填、停止抽水等措施防止圍堰內外水位差增大。圍堰沉降位移穩(wěn)定。
其他水閘圍堰未反生類似滲透現象。
4.2原因分析
(1)現場滲出水較清,北圍堤較寬,滿足防滲要求,故原泥面下管涌的可能性很小。
(2)由于外海潮位高時,滲流水量大,故基本為北堤外側向內側滲流。滲出點在3#龍口附近。3#龍口護底為先鋪一層砂肋軟體排,再鋪一層混凝土聯(lián)鎖塊軟體排,聯(lián)鎖塊軟體排上再壓載一層通長袋,由于相鄰聯(lián)鎖片軟體排搭接時可能存在局部增厚隆起,通長袋覆蓋后,其與聯(lián)鎖片之間可能有孔隙,形成滲水通道。
4.3處理方案
本工程滲漏通道基本位于堤身與地基交界處。因此,本工程防滲處理的主導思想就是延長滲徑、減小水力坡降、截斷地基和閉氣土方之間的滲漏通道。故此次防滲處理主要采用垂直防滲。
常用的垂直防滲主要有高壓噴射灌漿、帷幕灌漿技術、防滲墻技術:
(1)高壓噴射灌漿法。管理方便、漿液集中、工期短、工效高、對壩體的不利影響小、投資經濟。但是難度較大,施工經驗較缺乏時,質量難以控制。
(2)帷幕灌漿技術。施工方便、連續(xù)性好、工期相對短、對場地要求不高、不會對壩體產生破壞和影響。但是工藝環(huán)節(jié)多、質量控制較復雜。
(3)防滲墻技術。滲流控制較徹底、耐久性好、用于壩體的垂直防滲。但是工期長、施工場地要求高,需要設置專門的制漿池,造價遠高于前兩者。
本次防滲處理堤段水頭差不大、滲水夾層薄;處理所在堤段位置水閘完成后即拆除;工期緊張,后方水閘需要盡快進行基坑開挖;項目部施工經驗豐富,已完成多處高壓噴射灌漿法防滲處理;高壓噴射灌漿經濟性較好。故綜合考慮各種因素,采用高壓噴射灌漿法進行處理。
通過施打垂直防滲墻,降低堤后水位線、滲流坡降,減少滲流量。該方案施工不受潮位影響,安全性較高,同時對后期水閘結構施工干擾小,因此推薦垂直防滲墻方案。
本次垂直防滲墻采用高壓旋噴樁方案,具體布置如下:高壓旋噴樁打設一排,平面呈“L”形:平行北堤方向長度106.8m,東側終點位于砼連鎖塊排外10m;垂直向長度81m,南側終點位于砼連鎖塊排外10m。參數及技術要求同圍堤要求。成樁直徑1.0m,間距0.6m,樁頂高程至青坎頂面,標高約3.5m,樁底高程-5.0m。
圖中方向為至南往北:
4.4施工總體安排
高壓旋噴樁采用雙管法。
備注:漿液損耗量按照2%計算,具體根據試樁結果確定。
工藝參數若提升速度為15cm/min,作業(yè)工效為9m/h,單套設備實行3班人員10h連續(xù)作業(yè),日均完成10根樁。3#圍堰滲流處工程量為313根,需要約32個工作日,工期為2017年12月22日至2018年2月7日。
5 分析和總結
4個水泵閘圍堰在排水過程中均發(fā)現了不同程度的滲漏水情況,后期針對不同情況選取了各種補救措施,打破了高壓旋噴樁連續(xù)性不好的謬論,在施工過程中嚴格控制施工質量,保證“良心工程”在堵漏中充分發(fā)揮止水效果。
參考文獻:
[1] JGJ79-2012, 建筑地基處理技術規(guī)范[ S ].
[2] GB51004-2015, 建筑地基基礎工程施工質量驗收規(guī)范[S] .