伊河堤防防渗加固技术

戴翠琴 何 楠 陈丽刚

(黄河勘测规划设计有限公司,河南 郑州 450003)



·水利工程·

伊河堤防防渗加固技术

戴翠琴 何 楠 陈丽刚

(黄河勘测规划设计有限公司,河南 郑州 450003)

针对伊河堤防工程的实际地质情况，提出了薄壁抓斗挖槽混凝土防渗墙、高压喷射灌浆及射水法混凝土防渗墙三种地下连续墙施工方案,通过综合比较，选取了第一种防渗加固处理方法，并介绍了混凝土防渗墙的施工关键技术和质量控制要点，对类似工程防渗加固处理有一定的借鉴意义。

堤防工程，薄壁抓斗挖槽，混凝土防渗墙，质量控制

1 防渗加固工程概况

1.1 工程概况

伊河属黄河流域支流伊洛河水系，工程位于伊川伊河大桥上下游，河道治理长约5.0 km。现状堤防高度3 m～5 m，堤宽约5.0 m，迎水面边坡1∶2，背水面边坡1∶2.5。筑堤材料为砂石料，粘土和壤土含量偏低，且临背侧堤脚附近均有大量的洼地和坑塘。工程存在：防洪标准不足(现状防洪安全泄量约3 700 m3/s，约为10年一遇防洪标准)，堤身填筑质量差，堤身强度较差；堤防缺口多，连续性较差，坡脚冲刷严重，堤基渗透稳定性差等问题，需对堤身加宽加厚、对堤基进行加固和防渗处理，以提高堤防自身强度和渗透稳定性。

1.2 地质条件

2 堤防防渗加固方案选定

本次堤防填筑量约235万 m3，经过经济比选堤身填筑采用砂砾石料，堤身防渗采用壤土斜墙，本工程虽属于浅层透水堤基，但由于河道宽度较宽，不透水层深度较深，不适宜采用水平防渗和粘性截水槽防渗。参考目前国内类似工程防渗方案(见表1)，拟定三种方案，进行经济技术比选。

表1 国内类似工程防渗方案统计表

方案一，采用薄壁抓斗挖槽混凝土防渗墙，采用C20混凝土，厚度0.4 m，墙伸入堤身壤土层和泥质砂岩长度各0.5 m，墙深5 m～8 m。

方案二，采用高压喷射灌浆，由高压喷射混凝土墙厚度计算公式：δ=H/L。其中，δ为高压喷射防渗墙厚度；H为压力水头；L为灌浆防渗墙允许水力坡降，取100，计算得δ=6 cm，按构造要求灌浆防渗墙厚度取20 cm。采用三管法单排布孔，桩径选取为1.2 m，搭接厚度0.2 m，桩间距为1.0 m。

方案三，采用射水法混凝土防渗墙方案，采用C20混凝土，厚度0.30 m，伸入堤身壤土层和泥质砂岩长度各0.5 m。

各方案优缺点比较见表2，工程量及投资见表3。

由上述分析比较可知，方案一工程费用693.05万元，方案二工程费用1 092.44万元，方案三工程费用687.12万元。方案一、方案三投资相差不大，由于工程区砂砾石粒径大于80 mm的含量20%，方案二、方案三都存在断桩、空桩风险，而方案一受地下水和大粒径砾石的影响较小，成墙有保证，因此确定采用方案一。

3 混凝土防渗墙施工技术要点

3.1 防渗墙施工关键技术

表2 防渗方案比较表

表3 地基防渗加固方案投资比较表

1)造孔垂直度。施工导墙轴线应准确定位并与防渗墙轴线平行。导墙内墙面应竖直，施工期间认真记录垂直和平行方向孔口偏差、孔斜率、孔深、槽宽数据，发现偏斜立即采取纠偏措施，保证防渗墙垂直向在同一轴线上，防止出现断墙或施工缝隙过大影响墙体质量出现渗漏。

2)泥浆固壁。泥浆在成槽过程中起支撑孔壁、稳定地层的作用，有利于保证清孔质量。针对施工中常出现的塌孔现象：a.要加大护壁泥浆浓度，必要时可按比例适当添加膨润土。b.及时补充泥浆，防止塌孔扩大。c.减小槽段开挖长度，减少水浸时间。

3)保证混凝土灌注连续性。浇筑过程中要保证混凝土灌注连续性，应注意防止堵管，选择导管直径时需注意与最大骨料粒径匹配，导管间距布置不宜过大，导管埋深不宜过小、加强混凝土制备强度，使用能被泥浆浮起的隔离塞球等。一旦发生堵管应采取捣、顿方法疏通，如果无效将导管全部拔出、冲洗，并重新下设，用泥浆泵抽净导管内泥浆后继续浇筑。

3.2 施工质量控制要点

1)施工平台与导墙。施工平台设置高于施工期最高洪水位，低于导墙顶高程0.1 m。导墙基础应修筑在稳固的地基上，应保证槽孔孔壁平整垂直，不应有梅花孔、小墙等。

2)泥浆。制备泥浆时，选择粘粒含量大于45%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化铝含量的比值为3～4的粘土。固壁泥浆面保持在导墙顶面以下0.3 m～0.5 m。

3)清孔换浆。二期槽孔清孔换浆结束前，用钢丝刷子钻头分段刷洗接头槽壁上的泥皮，以刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加为合格。清孔换浆结束后1 h，孔底淤积厚度不大于0.1 m，槽内泥浆密度不大于1.30 g/cm3，500 mL～700 mL漏斗粘度不大于30 s，含砂量不大于10%。清孔检验合格后，4 h内须开始浇筑混凝土，否则须重新清孔并验孔。

4)浇筑混凝土墙。浇筑混凝土时，。

导管埋入混凝土深度不小于1 m，不大于6 m；混凝土面上升速度不小于2 m/h；混凝土面均匀上升，各处高差在0.5 m以内；每30 min测一次槽孔内混凝土面深度，每2 h测一次导管内混凝土面深度，以便下料及拔管。防渗墙混凝土强度指标满足设计要求的同时，需满足:入孔坍落度为18 cm～22 cm，扩散度为34 cm～ 40 cm，坍落度保持15 cm 以上时间不小于1 h，初凝时间不小于6 h，终凝时间不大于24 h，密度不小于2 100 kg/m3。

4 结语

采用薄壁抓斗挖槽混凝土防渗墙对地基进行加固，防渗可靠性高，能有效处理堤防渗漏问题，可推广用于各类土石坝堤防防渗加固。施工中加强对施工质量控制和施工关键技术的识别，能有效防止施工质量问题的发生，本工程经验可供类似情况借鉴参考。

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[5] DL/T 5199—2004,水电水利工程混凝土防渗墙施工规范[S].

Anti-seepage and reinforcement technology of Yi river embankment

Dai Cuiqin He Nan Chen Ligang

(Yellow River Engineering Consulting Co.， Ltd， Zhengzhou 450003, China)

According to the actual geological conditions of Yi river embankment engineering, this paper put forward the thin-walled dredging grab concrete anti-seepage wall, high pressure jet grouting and water jetting method concrete anti-seepage wall three underground continuous wall construction schemes, through the comprehensive comparison, selected the first anti-seepage reinforcement treatment method, and introduced the construction key technology and quality control key points of concrete anti-seepage wall, had certain reference significance for similar engineering reinforcement and treatment.

embankment engineering, thin-walled dredging grab, concrete anti-seepage wall, quality control

1009-6825(2017)08-0212-03

2017-01-03

戴翠琴(1982- )，女，工程师

TV871

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