辽阳市沙河池排水站基础渗漏高喷防渗处理.pdf

第 l 1期 ( 总第 3 4 2期) 吉 林水利 2 0 1 0年 1 1 月 f 文章编号】1 0 0 9 - 2 8 4 6( 2 o l o )1 1 - 0 0 1 4 0 2 辽阳市沙河池排水站基础渗漏 古n 彝 同呗 蒋雪梅 。吕红镰 ： ( 1 东港市孤 山灌区管理处，辽 宁 东港 1 1 0 0 0 3 ； 2 沈阳 市环境保 护局 沈河分局 ，辽 宁 沈 阳 1 1 0 0 0 3 ) 防渗处理 摘要 本文叙速了采用二管高喷灌浆法， 在产生渗漏的排水站方涵四周构筑防渗截水环，封堵渗漏通道的设计施工过程 井对取得的防渗效果加以分析。 关键词】方涵；截水环；高喷灌浆 中图分类号T V 4 4 文献标识码B 1 工程概况 沙河池 排水 站坐 落于 辽 阳市灯 塔 县太 子河 右 岸大堤 ， 属用于排出内涝积水的穿堤建筑物。该站 建于 1 9 8 5年 。 主要技术参数为 ： 堤顶高程 ： 2 1 5 m， 前 池 设 计 水 位 ： 1 4 7 0 m，设计 洪 水 位 ： 2 0 3 m ( P = 5 ) ， 排水 流量 ： 4 8 m 。 排 水站方形 涵为有压 钢筋 混凝 土结构 洞 长 3 1 3 m， 过 水断 面 ： 1 5 x 2 5 m 。主 要效益 为 防洪 。保证 1 1 万 亩土地免 受洪涝 灾 害 。 排水站投入运行后主要存在问题是 ，当汛期太子 河水 位 上 涨 ， 泵 站上 下 游 水 头差 达 3 5 m 时 ， 前池 右侧挡土墙出现多处喷射状渗水 ， 并有涌砂现象。 翼 墙边 坡也 出现沉 陷 。 塌坑 直径 约 3 O m， 深 0 9 m。 此外站址附近 3 o o m堤段均由粉细砂筑成 。空洞、 裂 隙较 多。由于投人运行 后工程 渗漏严重 ， 而且该 站位置险要 ， 一旦失事， 将危及灯塔 、 辽阳、 海城等 市 县十多万 亩农 田的防洪 安全 。因此 ， 多年 来一直 被列 为 辽 阳市 防洪 重点 险工 之一 ，须进 行 防渗 处 理 。 2 处 理方案及 现场试验 站址地基属于第 四纪河流相冲淤积地层 地 表土 以下 2 5 m左 右为 粉细 砂 ，有 中液 限粘 质土 夹 层 。 2 5 m 以下 为砂砾 石层 。 通 过检 查 ， 涵 洞 内无渗 水 裂 隙 ， 排 除 了 由内 向 外 渗漏 的可 能性 。根 据运 用期 间 的渗漏 情 况 以及 对地下轮廓线渗径验算 ，可认为产生渗漏的主要 原 因在 于方 涵 的渗 经不 足 。 因此 ， 在 渗 流作 用下 ， 在方 涵与 堤 体之 间 产生 了接 触 冲刷及 流 土等 形式 的渗透变形 并形成了较大的渗漏通道。 为 了 弥补方 涵 渗 经不足 。 消除 堤体 、 堤 基 的渗 漏隐患 。经多种方案 比较决定采用高喷灌浆法在 堤体 、 堤 基构 筑 一 道 防渗板 墙 以增加 渗经 ， 并 在 方 涵 四周 采 用 特殊 工 艺形成 防 渗截水 环 以封堵 接触 冲刷渗 漏通 道 。防渗板 墙位置 如 图 l 所 示 。 为 了确 定穿 堤方涵防 渗加固 的最优施 工参 图 1 防渗 板 墙 位 置 示意 图 收稿日期 】2 0 1 0 - 0 7 - 2 6 作者简介 】蒋雪梅( 1 9 7 7 一) ，女，工程师 ，现从事设计度科研管理工作 。 1 4 吉林水利 辽阳市沙河池排水站基础渗漏高喷防渗处理 蒋雪梅等 2 0 1 0年 1 1月 数 ，在堤外选择了一块与堤基相近地质条件的场 地 ， 做生产性试验。在此场地上 ， 共布置 6个喷射 灌浆孔组成试验 围井 ， 其 中旋喷 、 摆 喷 、 定 喷各 2 个 孔 。进行 不 同灌 浆参 数 、 材料 配 比下喷 射成墙 试 验 。2 8天后对围井进行开挖检查 ， 结果表 明： 围井 墙体连续完整 ，旋 喷桩与摆喷 、定 喷板间搭接 可 靠 ， 墙体内水泥含量充分且均匀。并进行围井注水 试验和取样 室内实验。其试验结果如表 1 所示 。 表 1 高 喷 围 井 试 验成 果表 3 防渗板墙设计及施工 4 防渗质量检查及 防渗效果 依据 前期 试 验结 果 ， 堤 体 、 堤 基 处理 采 用定 喷 灌浆形成防渗板墙 ， 加强部位方涵处采用旋喷和摆 喷灌浆形成 截水环 。定喷 防渗墙轴线 布设在 大堤轴 线位置， 总长度 3 0 0 m。设计灌浆孔间距为 2 2 m， 喷 射角度与轴线夹角为 3 0 0 ，板墙采用交叉折线形连 接。对于方涵四周旋喷和摆喷灌浆 ， 由于方涵断面 尺寸 较 大 钻孔 与 喷射 只 能在 方涵 两 侧 进行 ， 孑 L 间 距达 3 4 m，故在方涵左右两孔各作三次重复喷射 ， 摆喷 板问夹 角为 1 5 0 。 ( 如 图 2所 示 ) 。浆 材方 面 ， 方 涵部位截水环主要是解决接触冲刷造成的渗漏 问 题 ， 所 以在 方涵 周 围采用水 泥浆 ， 配 比为 1 ： 1( 水 泥： 水) ， 使其具有较高的粘结强度和抗渗性能。而在堤 段部分 ， 由于水头低 ， 高水位持续时间短 ， 则采用水 泥粘 土 浆 ， 配 比为 1 ： 1 ： 1 6 ( 水泥 ： 粘 - t - _ ： 水) ， 它 与水 泥 浆 相 比 ， 具有 固结体 弹性 模 量低 ， 墙 体受 力 状态 改 善 ， 水泥用量少， 工程造价降低等优点。 高喷灌浆试验及施工采用二管高压喷射灌浆 法 ，该 法 是 以高 压 浆液 射 流( 压 力 2 5 MP a 一 4 0 MP a ) ，在外裹高压气流保护下 ，直接切割掺搅地 层 ，所形成的高喷固结体水泥含量更高 ，强度更 大 ， 大大提高 了水泥的利用率。依据前期现场试验 结果 ， 高压泥浆压力定 喷 3 0 M P a 、 摆喷 3 2 MP a 、 旋 喷 2 8 MP a ：灌 浆管升速分别为 1 6 c m m i n 、 1 2 e m rai n和 8 e ra ra i n ； 摆 喷 灌 浆 摆 角 2 3 。 ， 旋 喷 转 速 8 d rai n 。灌浆施工时定喷灌浆分两序进行 ， 先灌 I序 孔 ， 后 灌 序 孔 ， 按逐 渐加 密原 则进 行 。 4 1灌浆质 量 通 过对 0 2 4 、 0 2 5号 孑 L 的开挖 证 实 ，喷 射板 墙 长度 ， 厚度均达到设计要求 ， 板 间交接 良好 ， 防渗 墙 顶部 浆液 饱 满 ， 无 夹层 及 凹 穴现 象 ， 板 墙 附 近堤 体 内 1 2 ra m 宽 以上 的裂 隙亦 被 充 填 ，浆 脉 可 达 1 5 2 O m。 墙体 渗 透系数 为 7 1 0 m s ， 抗 压 强度 为 1 1 4 MP a 。 满足 设计要 求 。 4 2测 压 管观测 据测 压 管 的观 测 资料 防渗 处 理后 汛 期观 测 孔 水 位 明 显 下 降 由 处 理 前 的 1 5 5 3 m 降 至 1 3 0 9 m，其 位 势 值 由 0 9 4下 降 到 0 6 1 。恢 复 了 1 9 8 5年 建站 时 的正常 状态 。 这表 明 ， 高 喷板墙 截水 环 已 成功 地 封 闭 了方 涵 周 围 的集 中渗 漏 通 道 。 明 显 的起到了阻渗降压作用。 5 结论 1 ) 工程实践证明 ， 采用二管高喷灌浆法 ， 在产 生渗漏的排水站方涵四周构筑防渗截水环 。封堵 渗 漏 通道 是 成 功 的 ，截 水 环有 效 的弥 补方 涵 渗 经 不足 ， 从而消除堤体、 堤基的渗漏隐患。 2 ) 二管 高喷灌浆法工艺简单 、 效果可靠 ， 与其 它 高 喷灌 浆 法相 比 ， 既增 加 了射 流破 碎 能 力 ， 加 大 了地层 内细 颗粒 置换 力 度 。又 使 固结体 水 泥 含 量 大 幅提高 ， 强 度和 防渗 性 能增 大 。因此 是地基 加 固 工程 中值 得 大力 推广 的工法 。 口 一 1 5