汪舒銀

（安徽省淠史杭灌區(qū)舒廬干渠管理局，安徽 六安 231300）

1 工程概況

舒廬干渠左岸龍沖填方、十人塘填方、棗林填方3處填方段渠道原設(shè)計渠底寬20m，渠道內(nèi)坡1∶2.5，外坡1∶2.5（設(shè)置平臺處平臺以上1∶2.5，平臺以下1∶3.0）；設(shè)計縱坡為1∶15000；設(shè)計水深為3.3m，整條總干渠渠道以設(shè)計流量確定斷面，堤頂高程高于設(shè)計灌溉水位1.5m，左右岸設(shè)計堤頂寬度均為4.0m。

每年灌溉及汛期高水位運(yùn)行時，大面積散浸，滲漏，急需進(jìn)行防滲加固。造成上述問題的原因主要有：

1）有些填方段堤腳處密實度較差，局部含有軟弱夾層和軟塑狀填土，渠道持續(xù)高水位時，堤身浸潤線升高，出逸點高，堤身邊坡散浸滲水；2）堤身施工時填筑質(zhì)量差，清基不徹底，動、植物洞穴廣泛分布，堤身堤基易形成滲漏通道，發(fā)生管涌；3）有些堤防填筑段位于老河槽上，加上堤內(nèi)人為切腳挖魚塘，承壓水出逸坡降過大，引起堤后翻砂鼓水；

2 渠道滲流穩(wěn)定計算

采用河海大學(xué)工程力學(xué)研究所編制的水工結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)AUTOBANK，程序內(nèi)部采用有限元技術(shù)，可對土壩、堤防、涵洞、水閘等水工建筑物進(jìn)行詳細(xì)的分析計算。根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》 (SL265-2016)，對比計算結(jié)果，計算斷面上堤身與堤基接觸面上的最大水平比降均小于粉質(zhì)粘土允許滲透比降0.3，其滲透穩(wěn)定可以滿足要求；正常水位、灌溉水位、加大水位時下游滲出段的最大出逸比降均大于1層壩身粉質(zhì)粘土的允許出逸比降值0.45；其滲透穩(wěn)定不滿足要求。從現(xiàn)場檢查看出，滲漏現(xiàn)象非常嚴(yán)重。主要是因為堤身清基不徹底，堤身與堤基存在接觸滲漏，同時堤身填土壓實度過低，碾壓不實造成的。

3 滲漏段治理設(shè)計

經(jīng)滲流安全分析及歷史險情，填方段堤防背水坡腳出逸點滲透比降較大，滲漏嚴(yán)重。從工程運(yùn)行和現(xiàn)場勘察資料來看，也存在以下幾個方面的滲流隱患：

1）原堤防內(nèi)部填筑質(zhì)量不均衡，土質(zhì)松散，壓實度未達(dá)到設(shè)計要求，局部呈軟塑狀；白蟻危害嚴(yán)重；人工清基不夠徹底，存在薄弱隱患，填方段大面積散浸，局部存在滲漏通道或管涌險情。

因此，為了確保堤身安全，須對堤身進(jìn)行防滲處理。針對堤壩填筑質(zhì)量差，背水坡有散浸和集中滲漏現(xiàn)象，結(jié)合地質(zhì)勘察報告和目前的施工技術(shù)水平，可選擇的防滲處理技術(shù)措施主要有：充填灌漿防滲墻、高壓噴射灌漿、沖抓套井回填粘土防滲墻及多頭小直徑水泥土截滲墻。多頭小直徑攪拌墻：以水泥作為固化劑，通過樁基在地基深處將土體和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑將土體和水所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使土體硬結(jié)成具有良好的整體性、水穩(wěn)定性、不透水性并具有一定強(qiáng)度的水泥土防滲墻，達(dá)到截滲目的。對地層適應(yīng)性有一定的局限性，適用于加固各種成因的飽和軟黏土淤泥質(zhì)土和軟黏土的土層，加固效果好，適用面廣。

壩段多頭小直徑防滲墻伸入壩基1.5m左右。墻體抗?jié)B厚度按下式確定：

式中：T——墻厚(m)；ΔH——上、下游水頭差；i——水泥土允許坡降，取i=50。

經(jīng)計算得水泥土防滲墻厚度為12cm時即可滿足抗?jié)B要求，本次設(shè)計考慮到施工連續(xù)性、均勻性和豎向偏差，故選取成孔孔徑為15.0cm，樁體間水平向搭接長度10cm。本次設(shè)計多頭小直徑墻體有效理論厚度22.4cm，大于抗?jié)B要求。

2）灌漿參數(shù)的擬定：參照其它灌漿工程和《水泥土攪拌墻施工規(guī)范》，該壩段水泥土攪拌墻最小厚度取20cm；水泥摻入量為15%，水灰比不低于1∶2；水的流量每分鐘80～120L；氣壓0.7MPa，進(jìn)氣量每分鐘1～2m3；漿液壓力0.2～3MPa，漿液流量每分鐘80～150L，提升速度每分鐘5～20cm。以上均為設(shè)計參數(shù)，實際施工參數(shù)需根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果選定。

3）灌漿材料：水泥采用普硅42.5級水泥，在水泥漿液中摻入3%左右的水玻璃，可提高其抗?jié)B性；為了降低工程造價，可摻入與水泥等量的粉煤灰，其水泥土強(qiáng)度可提高10%。

4）攪拌墻底面深入堤基相對不透水層1.5m，頂面高程高出設(shè)計水位0.5m。

4 結(jié)語

多頭小直徑攪拌墻的優(yōu)點如下：①加固效果好，加固方式靈活，適用面廣，可以采用不同的加固型式、不同的樁長和置換率，以滿足不同土質(zhì)條件和不同荷載要求的加固目的。這種方法適宜用在河道區(qū)域狹長、地質(zhì)條件復(fù)雜，且對沉降要求較高的工程；②施工速度快；③可充分利用原軟土，無棄土；④造價低；⑤適用于處理飽和軟黏土、淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、素填土等地基的加固；⑥不僅具有防滲功能，還能夠保證邊坡穩(wěn)定，防止產(chǎn)生滑坡。缺點是：對施工場地要求大，施工工藝要求比較高。

該工程2018年10月份開工至次年3月份竣工，現(xiàn)經(jīng)過一個灌溉期，現(xiàn)場巡查、儀器觀測等有效監(jiān)測，效果明顯，無明顯的滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)，更加證明多頭小直徑水泥土攪拌墻在本工程中的應(yīng)用。