复杂地质条件下砼截渗墙施工技术探析

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 复杂地质条件下砼截渗墙施工技术探析 

      简介： 近年来,随着堤防除险加固的不断改进,地下混凝土连续截渗墙施工技术日益完善,并在大江大河治理中得到推广.因加固地段多为历史上的老口门或薄弱部分,地质条件比较复杂,经常出现一些问题如: 地下水渗流、槽孔变形、槽孔塌方等，为避免以上情况发生，通过总结以往施工中的经验，我们采用了槽孔钢架支护技术、开挖截渗沟、导渗槽等方法，有效的控制地下水渗流，减少槽孔变形、槽孔塌方的发生。特别在已经形成塌方地段处理时，大胆采用CZQ30多头组合钻进行施工，最后通过现场验收，墙体的强度与抗渗能力完全满足设计要求。
关键字：浅谈；应对措施；砼截渗墙施工；复杂地质条件；堤防 
在修筑地下连续砼截渗墙施工过程中，由于种种原因，造成施工段塌方。如何有效地控制塌方，如何处理塌方段与成墙段的连接，确保新老墙体结合密实、严紧、牢固是施工的关键。在濮阳截渗墙2000Ⅰ-6标段施工中，我们成功地运用了槽孔钢架支护技术，开挖导渗槽，降低地下水位对槽孔影响，有效地减少了槽孔塌方；同时，我们应用CQZ30地下连续墙成槽机进行了21处塌方段补墙处理、42个墙体结合缝，成墙面积达3500m2。经开挖验收，充水实验，结合处密实平顺，达到了设计要求，取得了较好的效果。  1. 槽孔钢架支护技术 　　采用液压开槽机进行地下砼截渗墙开槽施工，在遇到地下水位高时，槽孔两侧土体极易产生裂缝，导致槽孔变形，甚至发生塌方事故。仅采用泥浆固壁，不能满足槽壁稳定需要。因此，在施工中，我们采取钢架支护体系结合泥浆固壁的方法，确保槽孔安全。 1.1钢架支护体制作 　　外形尺寸：长（5—6）m，宽0.5m，厚0.22m（同墙体厚度） 　　每米钢架材料：角铁（3×3m）4.5m 　　圆钢（Φ10）2.14m 　　铁皮（厚2mm）1m2 1.2使用方法 　　锯槽机开槽长度大于3m时，开始设置第一个支护体，距孔端1.5m，然后按每间隔2m设置1个支护体，形成槽孔上部5—6m深的保护体系。 1.3作用 　　有效地抵抗土体侧压力，避免出现裂缝，保证槽孔安全。 2.开挖导渗槽、截渗沟，减少地下水位对槽孔的影响 　　在堤脚砼截渗墙工程中，由于堤脚地势较低，降雨易形成地面积水，致使地下水位抬高，引起槽孔上部发生小面积塌方。采取开挖导渗槽、截渗沟的方法，可及时排除积水，减小表层土壤含水量，避免高水位对槽孔稳定的不利影响。 2.1导渗槽、截渗沟布置 　　在开槽施工中，利用挖掘机在距截渗墙轴线外8-10m处开挖导渗槽，深2-2.5m，断面宽度1.2-1.5m，边坡1:0.5，每段长50m，用排水泵将槽内积水抽排入沉淀池，使槽内无大量积水。利用机械或人工在距截渗墙中心线外3-5m处开挖截渗沟，深度1m左右，防止泥浆池内水渗入施工槽段。 2.2效果分析 　　2.2.1 减小表层土体含水量，减少高水位地下水对槽壁的渗水压力，确保槽孔安全。由于地下水位增高，使地下水向槽内渗流，与固壁泥浆的张力抵消，减小了泥浆固壁作用，而采取了导渗槽、截渗沟后，可使地下水向导渗槽、截渗沟内渗流，经排水泵及时排出，确保了槽孔安全。 　　2.2.2可通过地表排水沟，将地面积水及时排出，保证干地施工，便于操作。 　　在濮阳截渗墙2000Ⅰ-6标段施工中，由于地下水位较高，地质条件复杂等原因，导致槽孔多处塌方，我们采用了以上两项措施后，塌方数量减少，施工进度也由每天60-80m2提高到110-130m2。 3.CZQ30多头组合钻在砼截渗墙施工中的运用 3.1施工技术原理 　　CQZ30地下连续墙成槽机是将多台潜水钻机组合而成。一次成槽2.11m，开槽时，由主机带动钻头，利用钻具自重与配重负压钻进切削土体。钻屑通过泥浆泵反循环抽吸排出槽外，成槽后，利用钻具两端安装弧形钢刷和高压水枪，刷洗墙端接合处泥皮，使墙体接合严密平顺。 3.2施工工序及设备 　　施工工序为： 　　①平整场地,确定截渗墙轴线，并标定在堤顶或堤脚。 　　②埋设护筒,预挖槽段. 　　 ③把CQZ30地下连续墙成槽机的钻头对准轴线，同时制浆站按批准的泥浆配比制浆。 　　④启动主机将钻具慢慢切入地层中，同时向槽内注入泥浆,并开动泥浆泵电机，开始用正循环作业，排出的钻屑与泥浆进入泥浆池，沉淀后重新使用。 　　⑤当钻具没入槽内后，关闭泥浆泵，改用砂石泵进行反循环作业。如此往复形成循环。 　　⑥用高压清水泵清洗槽孔，安设浇注导管。 　     　施工所用主要设备为:①CQZ30地下连续墙成槽机,其主要指标为:潜水钻机功率8×7.5kw,转速127r/min;行走方式:电机走轨,外形尺寸:6450×2200×10000mm②砂石泵,其主指标为:功率15kw,流量85m3/h,吸程7.5m,扬程8.5m.③主、副卷扬机,其主要指标为: 主卷扬机额定拉力3.0t,副卷扬机额定拉力0.5t。④6PL-250泥浆泵，其主要参数：功率7.5kw，转速250r/min。 3.3冲洗接头泥屑，保证墙体接合严密  　　成槽后，充分利用钻具两端安装的钢刷和高压水枪，清除墙体两侧附着泥土。钢刷钢针长10-15cm，呈凹弧形，与墙体凸弧形相吻合，高压水枪由15KW水泵、2吋软管组成，固定在钢刷上部，两者组成钢柔相间的冲刷体，移动机体，使之上下往返数次，即可将结合部泥屑冲刷干净。为确保截渗墙接头处清洁、无泥皮，我们用自制的φ12钢筋加钢针做探杆，进行跟班检查，新老接合部均无泥皮及污物存在。我们利用此技术成功地完成了濮阳截渗墙2000-Ⅰ-6标3500m2的塌方段补墙施工，经开挖检查，墙体接合严密平顺，质量良好，满足设计要求。 3.4使用该机具施工的优点 　　3.4.1该机具成槽长度短，整体转弯灵活，可实现短距离转弯，更能适合堤防弯道处施工。对不能按设计轴线施工的地段，可将墙轴线平移，在短距离内完成新老墙体的连接。 　　3.4.2利用该机具两端的冲刷体，紧贴老墙接头反复冲洗，可彻底清除墙体上附着物，确保下一步浇筑砼的施工质量。 4.结语 　　综上所述，在堤脚截渗墙的施工过程中，当遇到地下水位较高时，可采用前两种施工方法，可以稳定槽体,且效率提高一倍左右。特别是CQZ30地下连续墙成槽机，无论是截渗墙施工，还是专门处理塌方地段，均能取得满意的效果。