王显生
安徽省淮南市西部城区生活垃圾焚烧发电工程位于淮河右岸黑李段堤防保护区内,为淮河滩地平原地形,地面高程在20.0m(1985国家高程基准)左右。补给水泵房布置在堤防管理范围外,距内堤脚130m,自流引水管在13.2m高程依次穿越河滩地、堤防和排水沟塘。为保障防洪工程安全,做好管道穿堤部位的防洪影响处理十分必要。该项目水源来自淮河,为延长取水管道穿堤部位的有效渗径,对管道穿堤部位采取堤身截渗墙、管轴线压密注浆等技术措施是可行的。
建设单位委托安徽省淮河水工程设计院对该项目进行了防洪影响工程专题设计,设计内容包括:①在迎水侧堤肩设置一道高压摆喷截渗墙。截渗墙采用摆喷对接结构形式,三管法分序施工,高压摆喷成墙,摆角30°,孔距1.50m,墙厚300mm,墙底深入引水管道下不少于5.0m,墙顶高程同现状堤顶高程,约为28.60m。墙体顺水流方向长50m,即管道中心线上下游各25m。②对堤防、护堤地的土体沿管轴线进行110m长的压密注浆处理,注浆液为水泥浆。注浆孔沿引水管两侧共布置4排,排距与孔距均为1.5m,梅花形布置,注浆深度范围为管上下各约2.5m,共5.3m。注浆孔以截渗墙为界,堤前长度30m,堤后长度80m。
为检测上述防洪影响工程施工质量,安徽省水利水电勘测设计院工程质量检测所受建设单位委托,分别于2014年4月4日、5月12日、8月18日,对截渗墙及压密注浆施工质量进行了检测。
检测采用视电阻率高密度剖面探测、取芯钻孔和钻孔注水等试验,得出如下结论:①从视电阻率高密度剖面探测和取芯钻孔检测看,淮南西部城区生活垃圾焚烧发电项目取水工程截渗墙为连续性墙体,水平及垂直方向无断裂及搭接空隙,截渗墙连续性满足设计要求。②通过ZK1、ZK2、ZK3钻孔注水试验,高压摆喷截渗墙墙体渗透系数为4.83×10-6cm/s、1.59×10-6cm/s、2.54×10-6cm/s,满足设计要求渗透系数不应大于i×10-6cm/s(1<i<10)的设计要求。③采用钻芯法检测截渗墙墙体深度,抽检的3处截渗墙墙体深度均满足设计要求。
目前最常用的截渗墙连续性检测方法主要有探地雷达、视电阻率高密度剖面探测、轻便触探检测等,其原理是根据电磁波在介质中传播时的强度与波形变化判断墙体的连续性和均匀性。实践证明,这种检测方法对于大体积(大面积)、均匀、连续墙体具有良好的适用性。
对于涉河建设项目防洪影响工程,由于位置特殊,针对性强,施工工艺要求较高。为防止穿堤管道、管线造成渗漏而设置的截渗墙,成墙一般采用多头小直径搅拌桩技术、高压摆喷技术、高压旋喷技术等。对于穿堤管线直径较大,尤其线缆管径在40~100cm左右,若选择多头小直径、高压摆喷施工工艺,很难保证管道下部墙体连续,易在管道与截渗墙之间形成不规则漏洞,导致截渗墙设计的防渗效果作用有限,这也是检测的重点部位。
目前,利用探地雷达等检测方法对上述重点部位进行检测普遍存在敏感度不足、检测方法不科学、结论欠合理等问题,需要完善与改进。
①改进施工工艺,科学施检。对于穿堤管道截渗墙施工,不能采取单一的多头小直径搅拌桩技术、高压摆喷技术、高压旋喷技术等施工工艺,应针对管道穿堤影响堤段在采用上述工艺的同时利用套管回灌技术进行注浆,确保墙体与管壁握裹密实。
针对防洪影响隐蔽工程重点部位的质量检测,在运用探地雷达等检测方法的同时,需要优化触点的布设,直至其波形准确反映管道位置及周围情况。一旦发现波形异常,应布置钻孔抽取芯样,同时注水试验检测钻孔布置需要贴近管壁(最好控制距离不超过5cm)。综合上述检测及其试验后,检测参数才真实可信,检测结论才更加科学、合理。
②规范检测行为。第三方检测是保障防洪影响工程施工质量的有效措施,但目前水利行业检测准入的资质条件、检测能力、检测方法等尚未明确,缺乏规范性文件约束。建议出台统一的水利行业防洪影响工程施工质量检测规程。
③实行防洪影响工程设计审查、施工检测、专项验收等制度,并为制度落实提供政策保障。防洪影响工程是指为消除防洪安全影响而采取的工程性措施,对保障河势稳定、堤防安全是十分必要的。因此,建议将实施涉河建设项目防洪影响工程纳入强制规范,并以水法规作为支撑。
④实行防洪影响工程后评估制度。防洪影响工程设计目标、施工质量控制等完成情况,需经洪水检验后才能加以修正和完善。实行防洪影响工程后评估就是对防洪影响工程设计、施工、检测等进行综合评估,以便划定责权范围,提高相关工作质量。