刘园园
(宣城市水利局,安徽 宣城 242000)
孔口回浆是发生在高喷灌浆过程中,由进入介质中的浆液与介质中砂土的切割掺混进行有机交换组合形成的产物。根据《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》(DLT 5200-2004),在第“6.0.10”条规定“在含黏粒较少的地层中进行高喷灌浆,孔口回浆应经处理后方可利用;在软塑至流塑状的黏性土或淤泥土层中,其孔口回浆不宜回收利用。”在施工过程中将产生大量的废浆,若不对其进行有效的处理,不仅浪费了大量的材料,而且对环境造成一定的污染。宣城市双桥联圩城市规划区堤防除险加固二期工程部分防渗处理堤段位于宣城市自来水厂水源保护范围内,充分考虑对饮用水源及周边环境的保护,对孔口回浆进行有效处理。
宣城市双桥联圩城市规划区堤防除险加固二期工程位于宣州区双桥办事处境内,原堤防薄弱,汛期常发生管涌、流土等险情,防渗能力薄弱。本次工程主要采用高压摆喷截渗墙和多头小直径深层搅拌桩对4.3 km堤防进行防渗处理(对应堤防桩号K18+200~K22+500),在堤防内形成一道摆喷帷幕墙,延长堤防渗径,确保堤防安全。
本次工程位于长江中下游冲积平原与皖南山区过渡地区,堤基第四纪覆盖层可分3层,但各层土厚薄不等,土层颗粒从上到下呈逐渐由细变粗趋势变化,即分黏粒-沙粒-卵砾变化。土层上部为轻、中、重壤土类及砂壤土、砂质黏土等,中部为细砂类中、粗砂,下部为卵石土。堤身填筑土成份较复杂,以轻-中-重粉质壤土、砂质黏土、重砂壤土为主。堤身填筑土质量参差不齐,总体粉性重、黏性差,部分含砂较高,抗渗性差。
宣城市双桥联圩城市规划区堤防除险加固二期工程采用高压摆喷进行防渗处理,截渗墙沿堤顶中心线布置,墙顶高程为设计洪水位,下部深入砂卵石层4 m,墙体平均高度约为11.5 m。高压摆喷灌浆施工时,每30 m布置一先导孔,以合理确定截渗墙底线高程;高喷灌浆分两序进行,先喷一序孔,后喷二序孔,相邻孔作业时间间隔控制在12~72 h范围内。通过高压摆喷搭接与围井渗透试验,确认或调整孔间距、工艺参数等技术指标,作为正式施工的依据。具体施工参数见表1。
表1 高压摆喷截渗墙施工参数表
堤防防渗工程占线长,回浆不易进行集中处理,圩内多为村庄和农田,若进行集中处理势必要征用土地或水塘作为排放坑,增加工程成本。同时,本次工程处于宣城市自来水厂水源保护区范围内(宣城市自来水厂位于桩号K20+600堤防对面),孔口回浆的随意排放将会严重影响饮用水源、农业生产,需要采取有效措施对孔口回浆进行处理。K18+450~K21+050段堤防外均有外滩地,且滩地较宽,位置较高,结合实际情况研究确定孔口回浆处理方案:①沿堤防外坡脚处开挖(1.0~1.2)m×(1.5~2.0)m的沟槽用于排放回浆,待回浆凝结后形成一道幕墙,起到类似固脚的作用。②在宽5 m的堤顶筑两道20~30 cm的回浆截留堤,两边各留宽50 cm过道,待回浆凝结后,进行埂面恢复时与堤顶土体形成类似于水泥土的覆盖层,便于后期堤顶道路的建设。采用以上两种处理方式,待孔口回浆凝固后,使用施工机械将沟槽进行回填覆盖,堤顶整平,完全能够满足回浆的排放要求,且不影响周边环境。
在高压摆喷施工过程中,将大量的回浆弃之不用,若不对其进行回收利用,不仅增加工程造价,且对环境造成一定的污染[1]。由于本次工程位于饮用水保护范围内,结合实际,充分研究孔口回浆的处理方案,找到适宜的处理方式,避免了回浆排放带来的诸多问题。解决好孔口回浆的有效利用问题,不仅能减少回浆排放造成的环境污染,还能合理节约工程建设造价,也给类似工程提供一定参考。