[發明專利]一種砂置換型攪拌樁防滲墻的施工方法

無效

• 申請號: 201110286946.5
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102433887A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 王紹德;蔡元美;黃權輝;陳志東;殷紹雷;文平華;劉祺平
• 申請（專利權）人: 廣東省水利水電第三工程局
• 主分類號: E02D19/18
• 分類號: E02D19/18;E02D5/20;E02D5/46
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王茅

技術領域

本發明涉及水利工程施工領域，具體與水閘和船閘工程施工有關，尤指一種在深厚淤泥地區修筑水閘和船閘防滲墻的施工方法。

背景技術

目前，在沿海深厚淤泥地區修筑水閘和船閘工程中，由于淤泥層厚度大，攪拌樁、木樁等復合地基處理方式由于施工設備限制，樁長無法到達淤泥層底部，易出現較大的沉降。部分對沉降要求較高的工程采用了剛性樁基礎的地基處理方法，如鉆孔灌注樁，管樁基礎等。由于鉆孔灌注樁、管樁基礎等樁長可達到淤泥層底部，處理后，上部建筑物沉降小，避免因沉降而導致的上部結構開裂、滲漏、外觀變形等不利影響；但采用剛性樁基礎處理后，底板地基土體固結沉降與樁基礎沉降不一致，容易導致閘底與地基土體脫空而產生嚴重滲漏，所以，采用樁基礎后，如何解決防滲處理，是目前水利工程技術人員亟待解決的難題之一。

目前最常用的防滲墻措施主要有：

(1)鋪蓋防滲：其采用傳統防滲方法，鋪蓋可與上游防沖護坦結合，減少投資；其缺點是：由于閘室采用了灌注樁進行處理，而鋪蓋未進行地基處理，存在沉降差，會由于不均勻沉降導致鋪蓋與閘室之間止水拉裂而漏水，需對鋪蓋進行地基處理，投資將會增加。

(2)鋼筋砼板樁：其優點是施工方便，速度快，投資較小。但存在施工設備精度原因，板樁于板樁之間存在難以避免的縫隙，可能造成滲漏。

(3)混凝土防滲墻：其優點在于整體性好，墻體強度高，防滲效果好。但同時存在防滲墻于淤泥質土中成槽困難。設備較為大型，于淤泥質土上施工需鋪設較厚施工平臺、造價較高等缺陷。

(4)高噴防滲墻：優點在于施工方便、施工進度快。缺點是樁身質量不均勻，一般用于臨時工程防滲、造價較高。

(5)原土攪拌樁防滲墻：優點是施工方便、施工速度快、投資最小。缺點是樁身質量不均勻、樁體強度底、強度增長慢，難于通過鋼筋懸掛于閘底板下。

(6)大開挖后換砂攪拌樁：優點是樁身強度高，滿足通過鋼筋懸掛于閘底板下的要求；樁與樁之間通過攪拌可有效的搭接，整體性好。存在的缺點是于流塑狀的淤泥質土中開挖深度約4m進行換砂施工難度大。開挖會造成閘底板地基及上、下游消力池地基的擾動。由于開挖量及換填量大，投資極高。

在廣東省中山市的西河水閘中的上、下游水頭差最大僅為2.26m，閘室底板順水流方向長19m，且因為淤泥滲透系數小，水閘的防滲本應容易處理，但由于水閘閘室采用鉆孔灌注樁的處理方案，樁基深至強(中)風化花崗巖，水閘的荷載全部由樁基承擔，水閘的沉降與地基的沉降不協調，水閘兩側引堤的附加應力以及淤泥的固結將造成水閘底板與地基脫空。因此，閘室底板本身不可以作為水閘的防滲設施，需另選方法處理水閘的防滲問題。

水閘的防滲可采用水平防滲或垂直防滲，如采用鋪蓋作為水平防滲措施，需保證鋪蓋與水閘底板的止水效果，決定止水效果的主因素有兩個：其一，止水材料；其二，止水兩側建筑物的不均勻沉降。西河水閘閘室基礎采用鉆孔灌注樁，閘室沉降量極小，而鋪蓋未進行基礎處理，沉降量大，閘室與鋪蓋兩者的不均勻沉降將會影響止水措施的效果；如對鋪蓋地基進行攪拌樁處理，估算將增大工程投資近200萬元，故本工程不宜采用鋪蓋作為水平防滲的措施。為此，我們決定采用于閘底板齒墻處設垂直防滲設施的方案來解決水閘的防滲問題。

水閘的垂直防滲措施，傳統的有板樁、地下連續墻、高噴防滲墻、聯體攪拌樁等，近年發展起采的新技術有振動沉模防滲板墻、土工膜垂直鋪塑防滲技術等。

水閘上、下游水頭差最大僅為2.26m，地基淤泥滲透系數又小，僅需幾米深的垂直防滲便可解決防滲問題，故垂直防滲墻不必深至基巖。另外，防滲墻本身也存在沉降的問題，需處理好防滲墻與閘室底板齒墻的對接。振動沉模防滲板墻技術，本質上也是混凝土地下連續墻，只是在成槽工藝上做了改進，加快了施工進度，并解決了在軟塑-流塑狀淤泥中的成槽問題，但最終形成的地下連續墻同樣存在與閘室底板連接的問題。而且這種技術需要專門的施工設備。垂直鋪塑防滲技術，由于需要先挖槽，在西河水閘的軟塑流塑的淤泥層里成槽困難，所以也不宜采用。聯體攪拌樁由于在淤泥中成樁，樁體強度低，無法有效長期懸掛于水閘底板上，在負摩擦力作用下容易脫離底板，所以也不宜采用。