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高压喷射防渗墙施工

2020-04-09 21:01

通过砂砾卵石地基中的钻孔,向其四周喷射高压水泥浆,水泥浆与被搅动的砂砾卵石颗粒混合,凝结硬化后形成一根桩,多根桩连接在一起而形成的地下防渗建筑物的施工。喷射多用旋喷。当单根桩直径为1.0~1.2 m时,则单排桩墙厚一般为0.6~1.0 m,墙体28d抗压强度为1.5 ~12 MPa,渗透系数为106~105cm/s。一般适用于最大深度为40 m、最大颗粒小于200 mm的砂砾卵石地层的防渗处理。它与混凝土防渗墙相比,具有施工进度较快、造价较低等优点,但因墙体抗渗标号较低,均匀性与耐久性较差,故各国大都仅用于围堰地基的防渗处理。近年来,中国的二滩水电站、小浪底水利枢纽的围堰地基防渗,三峡水利枢纽隔流堤,长江干堤的堤身与堤基防渗,都采用了单排桩式高压旋喷防渗墙,最大深度达50.3 m。

高压旋喷防渗墙的施工程序:①钻孔。采用液压地质钻机或履带自行冲击回转式钻机,泥浆固壁或套管跟进,钻孔偏斜一般控制在0.5%以内。为了保证相邻两根桩连接处的墙厚达到设计要求,孔斜率不合格的钻孔要回填后重新钻孔。② 旋喷。采用高压旋喷机,旋喷工艺为国际上流行的双重管法,双重管下至钻孔孔底,边旋喷边提升。高压水泥浆与压缩空气从喷嘴喷向钻孔四周,对地层切割搅拌,水泥浆凝结硬化后,即形成桩体。水泥浆压最高可达100 MPa,一般为30 ~50 MPa,喷出流量最大可达450 L/min,一般为75~200 L/min;压缩空气压力一般为0.5~0.7 MPa,风量为6~9 m3/min。压力高、流量大,则可获得较大直径的旋喷桩。中国还有采用三重管法旋喷工艺的,水压为25~40 MPa,水泥浆压为0.5~0.6 MPa,气压为0.7 MPa。所形成的旋喷桩体由中心到边缘的抗压强度逐渐增加,渗透系数较大,一般为105~104cm/s。

作为防渗墙的高压旋喷桩,分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔施工,一般均将Ⅰ序孔兼作基岩勘探孔,以确定基岩面高程,Ⅱ、Ⅲ序孔据此确定孔深,确保墙底嵌入基岩深度达到设计要求。桩中心间距视地层条件、水泥浆压或水压、流量等,通过施工试验确定,一般为0.8 ~1.0 m。

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