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摘 要：北引渠首泄洪闸高程围堰防渗墙工程采用振动射冲+高压旋喷施工方案的确定，通过现场围井试验，获得了适合于该工程防渗体桩孔合理的施工孔距，为截渗墙正式施工确定最佳施工参数，最终经过基坑开挖反映出此种防渗方式取得了很好成效，减少了基坑排水费用，确保了主体工程施工进度。
【关键词】：振动射冲；高压漩喷；防渗墙；实验；施工技术
中图分类号：U412.1 文献标识码:A
1 工程概况
黑龙江省引嫩扩建骨干一期工程新建北引渠首泄洪闸位于现进水口下游约400m处,桩号为2+413.5～2+ 91，泄洪闸为12孔，每孔净宽1 m。
大江截流后，江水由导流明渠输送到下游，泄洪闸在围堰围成的基坑内进行，围堰顶高程为119.80m，围堰顶宽1.0m，坡比为1:2.0，围堰材料选用就地取材的砂砾料填筑。为确保施工的顺利进行，沿围堰轴线设置一道防渗墙，截渗墙底高程15 .00m，防渗墙底高程直接深入粘土层以下0.5m，墙深23.80m，使整个基坑形成封闭，保证基坑内施工。
2 振动射冲防渗墙+高喷灌浆方案
振动射冲防渗墙施工工艺，是最近研究开发的一种新型地下连续墙施工新工法，是专利技术。主要适用于江河、水库、湖泊的堤坝垂直防渗加固工程。在此之前已在山东、河北、陕西的二十多座水库大坝的防渗中得到应用，效果良好。
采用“振动射冲防渗墙+高喷灌浆方案”综合方案是基于以下原因：北引渠首泄洪闸处有抛石等地下不确定因素的影响，单纯采用振动射冲防渗墙很难单独完成；卵砾较为集中的地段振动射冲工效较低，适用性差。采用综合方案可发挥技术各自的优势。2008年“振动射冲防渗墙+高喷灌浆方案”曾在山东峡山水库泄洪闸320m长的围堰防渗中得到应用，基坑开挖后基本不用外排水。本方案设计墙体指标如下：弹性模量1000-5000MPa，抗压强度1-5MPa，渗透系数小于1×10- cm/s，最小墙厚0.3m，比降不小于50。
施工程序为：测量放线→开挖导沟→泥浆系统准备→开槽施工→槽孔浇筑。
材料配比：为适应堰体变形，采用低标号的塑性墙体，因此墙体材料采用水泥、粉煤灰、粘土为主材，墙体指标达到设计指标要求。新拌混合浆液失去流动性的时间不宜小于8h，固化时间不宜大于1 h。
主要设备数量及工期：钻喷一体高喷设备2台套，每套动力1 0千瓦，振动射冲设备2台套，每套动力80千瓦，合计动力480千瓦。工期2个月。
优缺点：①优点：施工质量可以满足临时围堰防渗的需要；振动射冲施工速度快，防渗墙整体防渗性能好，钻喷一体钻机可解决复杂地层的防渗施工，可以满足工期要求；可较好解决高喷水泥浆的浪费问题，减少水泥用量，同时节省电力；临建工程量小，工程造价最低。②缺点：需要两种方案的配合，增加一道施工工序；防渗性能低于方案1但高于方案2。
经以上综合比较认为，方案3经济实用，可满足工期及质量的要求。
3 围井实验
通过围井试验来验证振动射冲+高压旋喷防渗墙施工工法在本地层条件下成墙的可行性，测试所形成防渗墙的防渗性能及其它墙体指标是否满足设计要求。并通过现场试验施工，得出单套设备的施工工效，为满足工期强度所需设备台套的测算提供依据。通过围井试验测得各种施工参数（例如泥浆比重等）。
泄洪闸工程施工通过对围井的抽水及注水试验，施工方案3形成的防渗墙的渗透系数为2.2-8.3×10-1cm/s，满足设计要求，考虑施工现场地质条件，采用振动射冲防渗墙+旋喷相结合的施工方案是合理可行的。建议在施工中根据先导孔的情况，保证截渗墙深入到高液限粘土层1.0m。
4 截渗墙施工具体措施
4.1 概述
根据本工程的工程地质条件，在1 9.01m -112.18m顶高程有4.95m-9.80 m厚连续分布、中密的级配良好细砾，且拟建泄洪闸处有抛石等地下不确定因素的影响，遇到该层采用振动射冲雅法进行，通过现场截渗施工试验和导流明渠开挖也充分证明了这一点。参考类似工程经验并经进一步与建设、设计、监理等共同研究，以及围井实验结果，决定采取振动射冲与高压旋喷相结合综合方案施工。采用综合方案可发挥技术各自的优势，形成互补。
基本原理是：在动力系统的驱动下，成槽装置进行竖向的快速往复运动，带动切刀对原始地层进行挤压、破碎，并将部分（或全部）地层颗粒置换出地面，形成槽孔，成槽的自凝灰浆形成连续防渗墙。振动射冲连续墙施工技术目前已在国内十几项工程中得到广泛应用，完成防渗面积8万余平方。墙体厚度从12～50cm,施工最大深度超过22m。
4.2 组合施工工法各自的施工范围
依据现有的试验资料，自堰顶高程119.8以下11m范围内可以较为容易的建造振动射冲防渗墙，其下12.8m深度需采用钻喷一体旋喷桩与上部防渗墙连接成整体，两种工法所完成的工程量比例约为1：1。
4.3 施工工法流程
组合施工工法将振动射冲防渗墙和高喷灌浆作为综合施工技术的两道工序，首先进行振动射冲防渗墙施工，在浆液未达到终凝之前完成其下的高喷灌浆施工，高喷灌浆采用钻喷一体不分序施工技术，可将防渗体混合成一个整体，从而提高防渗性能，工法流程见试验段布置示意图。
4.4施工工艺
（1）振动射冲施工工艺
振动射冲施工工法为槽孔连续开槽灌注，大大提高防渗墙的连续性，具体的施工方法是：先采用振动射冲工艺形成厚度不小于0.3-0.5m的连续墙体，然后利用钻喷一体化的旋喷设备解决局部复杂地段深度不够的问题，确保防渗墙体进入粘土隔水层的深度，起到良好的防渗效果。
（2）两管法高喷灌浆
拟定在局部采用钻喷一体旋喷桩套接接墙工艺。
1）设计标准与技术指标
高喷孔孔距0.8m，旋喷桩套接，防渗墙底部插入粘土层1.0m，注浆压力3 ～38MPa, 不分序连续施工，提升速度控制在8cm/min，施工时可根据实际情况适当调整上述参数，以达到最佳效果。
2） 施工工艺流程
5 墙体质量控制与检查
防渗墙的质量水平取决于对其施工过程中各个工序质量的控制的检查，这些工序检查时一般可按现行标准执行。墙体质量检查后在成墙一个月后进行，检查方法有开挖试坑对墙项直观检查和对墙体钻孔取芯检查。检查所得的试样或芯样，可对其物理力学性能进行检测，并在所形成的钻孔内进行注水试验和其他雅损检测如超声波法和地震透射层析成像(cT)法。
参考文献
[1]水电水利工程高压喷射灌浆技术规范[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2]SL303-2004水利水电工程施工组织设计规范[S].
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发表于 2020-6-10 23:30:02
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发表于 2020-6-10 23:30:28
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