理论教育 江苏洪泽湖大堤压密加固方案

江苏洪泽湖大堤压密加固方案

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:洪泽湖大堤位于江苏省淮安市境内,全长67.25km,保卫着淮河下游2万km2农田和2000多万人民生命财产安全,具有防洪、灌溉、航运、水产、养殖、旅游等综合效益。洪泽湖大堤是Ⅰ级水工建筑物,设计水位16.00m,校核水位17.00m。图6.4洪泽湖大堤53K+192断面渗水示意图图6.5洪泽湖大堤压密注浆孔布置图4)浆液。经过深入研究认为,洪泽湖大堤堤身浸润线高的原因,是因为堤身内的埽工、乱石堆、缝隙及小空洞造成的。

江苏洪泽湖大堤压密加固方案

(1)概述。洪泽湖大堤位于江苏省淮安市境内,全长67.25km,保卫着淮河下游2万km2农田和2000多万人民生命财产安全,具有防洪、灌溉、航运、水产、养殖、旅游等综合效益。

洪泽湖大堤为复式断面,堤顶高程19.00~19.50m,宽8m;堤前为高程14.50m、宽50m的防浪林台,前坡1∶3条石护坡,后坡1∶2灌砌块石护坡;堤后为3级平台,顶高程分别为17.00m、14.00m、11.00m,坡比1∶3;堤脚外为青坎地及顺堤河(图6.4)。洪泽湖大堤是Ⅰ级水工建筑物,设计水位16.00m,校核水位17.00m。洪泽湖正常蓄水位13.00m。

2003年汛期,洪泽湖大堤遭遇了14.37m洪水位的考验,在34K+900~60K+646堤段共发现渗水、窨潮14处,计17个点。2003年下半年,对该堤段堤身堤基进行了全面加固,其中堤身加固采用了压密注浆的方法。

(2)压密注浆施工。

1)成孔注浆设备的要求。成孔设备为CB30型锤击钻机。最大成孔深度30m,成孔直径50mm;注浆设备为WJG80—1注浆机,最远送浆距离150m(有效距离)。

2)注浆孔的布置,根据堤防隐患的部位、性质和堤防内部隐患的应力的分布状况,结合防渗效果和施工技术要求,堤身压密注浆工程位于上游侧堤肩,钻孔布设采用梅花形,布置两排孔,孔距2.5m,排距1m,孔径50mm,如图6.5所示。

3)注浆材料的要求。

①采用水泥粘土浆。其水泥要求符合现行规范规定标准。

②粘土,选用粉质和重粉质粘土。其物理性能指标为:粘粒含量25%~35%;粉粒含量30%~50%;砂粒含量20%~30%;塑性指标10%左右。土的有机质含量要小于2%,可溶盐含量要小于8%。

图6.4 洪泽湖大堤53K+192断面渗水示意图 (单位:m)

图6.5 洪泽湖大堤压密注浆孔布置图 (单位:m)

4)浆液。浆液的配合比为水泥∶粘土=3∶1。浆液的重度控制在1.3~1.6g/cm3,要求浆液均匀、无块、无草根等杂物,连续供应。

5)阻浆塞。做不小于1m深的阻浆塞置于注浆孔孔口。一般砂土地基选用粘土做阻浆塞,粘土地基的阻浆塞做法是:在距离地面1m以下的注浆管接头处用稻草缠注,用粘土将注浆孔口夯实,如图6.6所示。(www.daowen.com)

图6.6 阻浆塞位置图

6)成孔。选用CB30锤击钻机,干法成孔,在成孔过程中,不得向孔口附近注水(可以减少钻杆下沉摩擦力)。此做法的危害是:在钻杆锤击下沉过程中,孔壁必将产生众多毛细管裂缝,若注水形成的泥浆堵塞毛细管裂缝,将影响注浆孔的吃浆量;其次注水形成的孔隙水短期内将无法自行消散。

7)注浆。现场压密注浆的次序,应分排单独注浆,即一排一排的注,不得同时注两排。先注上游侧,后注下游侧。

注浆中,作好下列三种控制:

①注浆压力的控制。孔口压力(压力表控制)应控制在50~200k Pa(孔口未被泥块堵塞的情况下)之间,如发现孔口附近(不是孔口)冒浆,即可终孔。当发生孔口冒浆,且注浆压力又低于50k Pa,必须重新移位(左右移位)打注浆孔;当孔口未发生冒浆,又未见压力表有明显下落和回升,且注浆达8小时以上时,可在200kPa的注浆压力下连续注浆3次,方可终孔。

②注浆重度的控制。注浆过程中第一个小时内,浆液重度要小一些,控制在1.30~1.40g/cm3之间,其他注浆时段里,可以逐渐加大浆液重度,但不得超过1.6g/cm3。控制的目的是在于:注浆早期孔壁有大量毛细管裂缝,若浆液重度太大,在未打开裂缝的状态下,就会迅速堵住毛细管的注浆通道,影响工程质量。

③注浆速度的控制。注浆的起始时段,要求注浆机送浆量要小,活塞泵的工作频率控制在45~50次/min之间,注浆时间达30min以后,可将浆泵的频率调整至90次/min。控制的目的是避免早期注浆流量太大,过早堵塞孔隙,影响注浆量,同时也为了避免早期注浆压力上升太快,软弱土层未来得及变形,过早冒浆。

8)断续施工注浆孔的处理。对当天没有完成注浆工序的注浆孔,在收工前应注入15分钟清水,洗刷注浆管道,避免堵管,也起到清洗孔壁毛细管的作用,为后续注浆保留通道,同时应将注浆管抬高20cm。

9)封孔。一般注浆结束后3~4小时,可以将注浆管取出,施工留下的孔洞,可用1.5~1.6g/cm3的水泥浆封孔(浆液可手工调配),但若邻近孔正在注浆时,注浆管不得取出,以免串浆,无法封堵。

10)注浆质量的控制。

①成孔质量的控制。一般要求成孔的孔距误差在±10cm内,注浆孔的垂直度要小于±2%,偏角约合1°16′23″,孔深不得小于设计孔深。

②注浆质量的控制。注浆过程中,应严格按照注浆次序进行,两排在同一堤段的注浆孔,注浆间隔时间不宜少于3天。注浆的重度早期不得高于1.40g/cm3,活塞泵工作频率不宜大于50次/min。

③封孔质量。要求封孔后,原注浆孔口位置不得有塌陷、洞穴。

(3)效果。经过深入研究认为,洪泽湖大堤堤身浸润线高的原因,是因为堤身内的埽工、乱石堆、缝隙及小空洞造成的。通过压注水泥粘土浆液,在堤身内形成一道连续的浆体防渗帷幕,帷幕厚度随堤身的好坏自行调整(在注浆管的影响范围内),与注浆脉连通的所有裂缝、洞穴等隐患均被浆液充填挤压密实,堤身内土体重新固结,达到了防渗、加固的目的。

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