液压开槽机连续成墙法在堤防及病险水库加固中的应用

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ＹＫ系列液压开槽机连续槽法修建地下连续墙技术是由河南省黄河河务局、新乡市黄河工程公司于１９９２年共同开发研制的，１９９４年生产出样机，１９９８年１１月通过国家鉴定，１９９９年４月获得了国家专利证书（专利号：ＺＬ ９８ ２ ００２４３ ２）。ＹＫ系列液压开槽机的研制成功，填补了我国地下连续成槽在大深度、超薄墙施工技术上的空白。目前已广泛应用于黄河、长江、松花江等重要堤防及各类病险水库加固工程中，并取得了显著的社会效益和经济效益。
    一、长江重要堤防除险加固工程的施工
    １９９８年长江大水后，为确保长江堤防的安全，国家加大了对长江重要堤防加固的投资，因而堤防加固各类施工工艺如抓斗法成墙、射水法成墙、链条法成墙、振动切槽法成墙、高喷成墙、深层搅拌成墙等工法相继在长江堤防工程中采用，ＹＫ系列液压开槽机连续成墙法也于２０００年２月第一次进入了长江堤防加固工程施工中，承担了长江重要堤防隐蔽工程１９９９～２０００年度马鞍山江堤加固工程第二标段姑溪河堤防渗工程、和县江堤加固工程牛屯河堤段防渗工程及２００１～２００２年度荆南长江干堤加固工程石首段防渗工程的施工建设，并出色地完成了任务。ＹＫ系列液压开槽机连续成墙施工工艺受到了长江重要堤防隐蔽工程建设管理局领导的肯定，同时积累了ＹＫ系列液压开槽机在堤顶上成功施工的经验。
    １．和县江堤加固工程牛屯河堤段防渗工程施工
    （１）工程概况
    工程桩号６＋５５０～１０＋８６０堤段为堤身塑性混凝土垂直防渗墙，设计墙体面积６８５００ｍ２，墙厚３０ｃｍ，墙深７～２７ｍ，墙体轴线距临河堤口２．０ｍ；桩号１０＋８６０～１１＋８００堤段为堤基盖重结合减压沟及堤身锥探灌浆。
    本工程位于长江左岸，长江流向北东，主流靠右岸。处于长江冲积平原区，地形平坦开阔，堤外无滩。
    堤身主要为黄褐色、灰黄色粉质黏土、粉质壤土，夹少量粉细砂、砂壤土。
    堤基具有明显二元结构，上部以粉质黏土为主，夹少量极薄层粉细砂，局部见粉细砂、砂壤土透镜体，厚３～１２ｍ；下部为灰绿色粉细砂，局部夹粉质黏土及深灰色淤泥质粉质黏土透镜体，厚度大于１５ｍ。
    （２）施工情况
    本工程布置了３台（套）液压ＹＫ１６０型开槽机施工，于２０００年４月１日开始施工，２０００年５月２８日完成施工任务，历时５８ｄ，共计完成墙体面积２２０００ｍ２，日单台设备完成墙体面积１１０～１３０ｍ２。
    （３）施工质量评定
    根据设计要求，为检查墙体质量，沿墙体轴线长每５００ｍ进行开挖检查，检查墙体厚度、均匀度、垂直度及有无蜂窝等；同时观测在墙体两侧埋设的测压管水位变化情况，检测墙体的渗透系数是否达到设计要求。经长江水利委员会质量检测中心检查、检测，墙体各项技术指标均达到设计要求，在分部工程验收时，塑性混凝土垂直防渗墙三个分部工程均被评定为优良。
    ２．荆南长江干堤加固工程石首段防渗工程施工
    （１）工程概况
    工程桩号７１２＋５００～７０８＋０００，设计防渗措施采取堤身垂直截渗墙，墙厚２００ｍｍ，墙深１２．９～１８．９ｍ?防渗墙面积为７１０４７．３５ｍ２，截渗墙轴线布置在堤顶距外堤肩１．５ｍ处。
    本工程位于长江右岸?地势西高东低?地面高程３５～３９ｍ。
    堤身填土由粉质壤土、粉质黏土及砂壤土组成，局部夹粉细砂。土体不均匀，密度偏低，局部含植物腐根及砖瓦碎片。
    堤基主要为第四系全新统冲湖积层组成，其中：下段上部主要由粉质黏土、黏土组成，局部夹砂及砂壤土薄层，土体呈可塑—硬塑状，下部为粉细砂层及砾卵石层。
    （２）施工情况
    本工程布置了２台（套）液压ＹＫ１６０型开槽机施工，于２００２年２月２日开始施工，２０００年４月２０日完成施工任务，历时７７ｄ，共计完成墙体面积４２３５０ｍ２，日单台设备完成墙体面积９０～１２０ｍ２。
    在施工中，由于堤身含有砖瓦碎片及少量孤石，刀排磨损较快，每成槽１００～１５０ｍ长即需更换一次刀排。
    （３）施工质量评定
    根据设计要求，经长委质量检测中心检查、检测，墙体各项技术指标均达到设计要求，在分部工程验收时，塑性混凝土垂直防渗墙两个分部工程均被评定为优良。
    ３．马鞍山江堤加固工程姑溪河堤防渗工程施工
    （１）工程概况
    本标段施工范围为姑溪河堤左岸桩号０＋２００～１＋４５０，设计防渗措施采取堤身垂直截渗墙，墙厚２５０ｍｍ，墙深２５～３２ｍ?防渗墙面积为３３６８０ｍ２，截渗墙轴线布置在堤顶距外堤肩１．５ｍ处。
    本工程处于当涂县城，堤顶宽度６～８ｍ，堤内外均有居民房屋，空中线路纵横交错，施工障碍较多。
    姑溪河堤基具多元地质结构，上部为粉质黏土、粉质壤土，中部为粉细砂，下部为砂壤土、粉质壤土等。地下水表层主要为潜水，下部砂性较大的土层含水具有一定承压性。
    （２）施工情况
    本工程布置了１台（套）液压ＹＫ１６０型开槽机施工，于２０００年５月１９日开始施工，２０００年６月２３日完成施工任务，历时４６ｄ，共计完成墙体面积１３７５．３２ｍ２。
    在施工中，由于施工场地狭小及影响施工的各种障碍物较多，施工进度缓慢。同时由于堤身含有较多石块，在开槽至０＋２０１．１处时发现槽孔漏浆现象，为了控制渗流量，用造浆机造浆增大泥浆比重，使之达到１．２４ｇ／ｃｍ３。这样，漏浆量有所缓解，但仍需用两台泥浆泵补浆才能保持住槽孔内的水位。
    （３）施工质量评定
    根据设计要求，经长委质量检测中心检查、检测，墙体各项技术指标均达到设计要求，在分部工程验收时，塑性混凝土垂直防渗墙一个分部工程被评定为优良。
    二、病险水库除险加固工程的施工
    １．江西店下水库主坝加固工程施工
    本工程长度６４５ｍ，最大深度２７．６ｍ，墙体厚度２５０ｍｍ，防渗墙面积为１５４１７ｍ２，设计采用ＹＫ系列液压开槽机连续成墙法修建坝顶垂直截渗墙，截渗墙轴线布置在坝顶距迎水面坝肩３．４ｍ处。
    本工程处于江西省樟树市城东南２５ｋｍ店下水库，主坝坝顶宽度８～１０ｍ。坝体地质为黏土、砂卵石、基岩等。本工程目前正在施工。
    ２．江西西坑水库主坝加固工程施工
    本工程长度１５０ｍ，最大深度３４．５ｍ，墙体厚度２５０ｍｍ，防渗墙面积为５６２５ｍ２，设计采用ＹＫ系列液压开槽机连续成墙法修建坝顶垂直截渗墙，截渗墙轴线布置在坝顶距迎水面坝肩３．４ｍ处。
    本工程处于江西省分宜县城西南３２ｋｍ西坑水库，主坝坝顶宽度７～９ｍ。坝体地质为黏土、砂卵石、基岩等。本工程目前正在施工。
    近３年来，ＹＫ系列液压开槽机连续墙修建地下连续墙技术在长江重要堤防隐蔽工程建设被大量应用，已成为工程加固措施方面成熟的定型产品，与其他堤防加固技术相比，是一种既安全又可靠的新技术。
    目前，该公司正积极与有关大专院校联合研制、开发冲击锤配合开槽机的施工技术，以解决开槽机受地质条件制约，影响发展的问题。随着国家对江、河、湖、海堤防治理及病险水库加固的投资不断增加，液压开槽机将具有更广阔的使用前景，施工技术及工艺也将日益完善。