曲娟娟 李方鑫
摘要:隨著科學技術的不斷進步,近些年在我國的圩堤身防滲工程建設中不斷有新技術和新工法的出現和應用,這些新的防滲技術的應用對改善圩堤身防滲工程的防滲效果,發(fā)揮了至關重要的作用。其中當前應用的比較廣泛的防滲技術主要有堤防除險加固防滲技術、灌漿防滲技術以及深層攪拌法防滲技術,本文主要就以上三種不同的防滲技術的應用與效果進行說明。
關鍵詞:圩堤身;防滲工程;防滲技術;應用效果
1?堤防除險加固防滲技術的應用與效果
1.1?堤防除險加固防滲技術概述
1.1.1?堤防除險加固防滲技術方法選擇的基本原則
在除險加固工程中,防滲處理方案的選擇,具體取決于以下諸方面。
1)功能性:必須滿足工程目的和要求。2)可實施性:方案的工程規(guī)模、有關參數和技術指標,在目前的技術水平條件下是可行的。3)經濟性:方案通過技術經濟比較,投入產出分析,在滿足功能性要求的前提下,工程費用較低,工程概預算能夠承受;在確定采用后尚應采用先進技術,優(yōu)化方案,合理使用材料。4)環(huán)境和安全性:避免工程污染環(huán)境或污染最小。能保障堤防結構和相鄰建筑物安全,保證施工人員的安全。
1.1.2?堤防除險加固防滲技術要點
1)堤防除險加固防滲方案的選擇主要考慮適應工程性質、條件,可滿足工程防滲目的和要求,有一定的防滲標準,工程費用較低等因素。防滲標準直接關系到堤防的安全性以及工程量、工程進度、造價等。2)堤防除險加固防滲屬于滲流控制處理的范疇,因此,在進行堤防除險加固防滲設計時要遵循堤身滲流控制和堤基滲流控制相統(tǒng)一的原則。3)堤身的防滲處理,多數采用的是基于劈裂灌漿等防滲體的薄防滲墻和板樁墻。一般在防滲體不能和堤身防滲措施相統(tǒng)一的情況下,多是采用截滲墻來進行堤防除險加固。
2?灌漿防滲技術的應用與效果
2.1?認識灌漿防滲技術
2.1.1?灌漿防滲技術概述
灌漿防滲技術是利用壓力將能固結的漿液通過鉆孔注入巖土孔隙或建筑物的裂隙中,使其物理力學性能改善的一種方法。按照灌漿工藝所依據的理論可劃分為滲入性灌漿、劈裂灌漿以及壓密灌漿三種不同的灌漿防滲技術。其中,用于堤防工程的灌漿技術,是在灌漿壓力作用下,漿液克服各種阻力而滲入孔隙和裂隙,壓力越大,吸漿量及漿液擴散距離就大,又稱滲入性灌漿。
2.1.2?灌漿防滲技術的工藝說明
1)灌漿孔的設置。加固灌漿孔的設置常采用如下圖所示的梅花形、方格形以及六角形布置方案。梅花形和六角形布孔主要用于預計灌漿后不需補加孔的地基,但是這兩種布孔的主要缺點是不利于灌漿孔的補充。與以上兩種布孔方式不同,方格形布孔就比較方便灌漿孔的補充,這種布孔方法在復雜的地區(qū)宜應用的較為廣泛。2)鉆孔。鉆孔可采用機鉆、錐鉆、打管等各種成孔方法。3)灌漿防滲技術的施工要點。①施工采用“圍、擠、壓”的原則,就是先將灌漿區(qū)圍住,再在中間插孔灌漿擠密,最后逐步壓實,這樣易于保證灌漿質量。最好采用分序灌漿的辦法;②在可能的情況下,以采用較大的壓力為好;③灌漿開始時,以稀漿開始,采用逐步加稠的方法。
2.2?灌漿防滲技術的應用與效果
2.2.1?灌漿防滲技術的應用工程實例說明
某段墻堤持力層為粉質壤土、粉質粘土,厚度一般在4?m以上,其下伏粉細砂、砂礫(卵)石層,透水性強,粉細砂層具松散飽和狀,該層與外河河床分布的砂礫(卵)石層在同一層位,汛期外河水側向滲入堤內。
2.2.2?灌漿防滲技術的應用效果
某地區(qū)進行了加固除險設計,選用高壓定噴灌漿防滲墻方案。高噴灌漿防滲墻形式為:雙噴嘴、扇形,單墻前后連接方式。灌漿材料為水泥漿液。防滲墻軸線布置于堤頂,且與堤軸線方向一致,距上游3.0?m處。防滲墻厚不小于20?cm,灌漿孔距2?m,漿液壓力20?MPa。高噴灌漿從基巖頂面以下1.0?m開始不斷向上灌至隔水層底面以上1.0?m。隔水層距層底面1.0?m以上則采用粘土回填鉆孔。經過連續(xù)兩年兩個汛期高洪水位的考驗,此堤段未發(fā)生險情,運行情況良好。
3?深層攪拌法防滲技術的應用與效果
3.1?關于深層攪拌法防滲技術
3.1.1?深層攪拌法防滲技術的概念
深層攪拌法是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑,通過專用的深層攪拌機械,在地基土中邊鉆進,邊噴射固化劑,邊旋轉攪拌,使固化劑與土體充分拌合,形成具有整體性和抗水性的水泥土或灰土樁柱體,以達到堤身防止?jié)B漏目的的工程措施。
3.1.2?深層攪拌法防滲技術的施工要點
1)輸漿。①盡量保證輸漿均勻,應根據地層吃漿變化調整輸漿量,總輸漿量應不少于設計要求;②輸漿量應有專門的裝置計量,如流量儀等;③輸漿應有一定的壓力,但也不宜過大。
2)提升和鉆進速度。①為保證樁孔不偏斜,開始入土時不宜用高速鉆進,一般鉆進速度不應大于0.8?m/min;土層較硬時,速度不大于0.6?m/min;②輸漿量和提升速度要有效配合。如果輸漿量較大,就應當適當的提高提升速度。另外,二者之間的具體關系應按設計水泥摻入量來確定。
3)樁的定位精度。樁與樁之間的搭接尺寸的主要影響因素就是樁的定位。主機調平后,在施工中樁容易因振動而導致樁位偏差。為了提高樁的定位精度,一般每施工一定單元段應校核一次,并及時調整。
3.2?深層攪拌法防滲技術的應用與效果
3.2.1?深層攪拌法防滲技術的應用工程實例說明
某工程是城市排澇泵站工程,工程主副廠房、壓力水箱、控制段、進水閘等堤身采用了深層攪拌樁處理。經勘探和調查,該堤段存在如下地質問題:堤身約7?m~8?m依次為輕粉質壤土、中粉質壤土、輕砂壤土、粗砂灰壤土及粉細砂。主要持力層承載力標準值70?kPa~90?kPa,天然地基承載力不能滿足堤身建筑物承載力的要求,而且堤身土質不均勻,密實性很差,一些地方存在孔洞,經注水試驗,漏水十分嚴重。
3.2.2?深層攪拌法防滲技術的應用效果
本工程采用了單樁復合地基靜載荷試驗效果監(jiān)測方法。施工后45?d,在主廠房復合地基深層攪拌樁中,抽取了兩組做單樁復合地基試驗。按置換率,制作承載板尺寸,用袋裝砂加荷,測定兩倍荷載下的變形。結果Q-S曲線呈“緩變形”,兩倍荷載作用下,均未達到極限工作狀態(tài)。用相對沉降法,確定承載力基本值,滿足設計承載力的要求。
4?結論
近些年,隨著我國防洪標準的不斷提高以及對水利工程建設力度的加大,針對水庫和江河堤防的防滲工程會越來越多。包括堤防除險加固防滲技術、灌漿防滲技術以及深層攪拌法防滲技術在內的等新防滲技術的出現和應用,必將使得防滲技術發(fā)展的更快。
參考文獻:
[1]SD266-88.土壩壩體灌漿技術規(guī)范[S].中國建筑工業(yè)出版社.
(作者單位:河南省河川工程監(jiān)理有限公司)