高壓旋噴技術在南水北調穿渠埋涵工程中的應用

　　文摘：敘述了高壓旋噴技術應用背景，介紹了旋噴樁參數(shù)選擇、施工技術要點、質量保證及安全措施，通過擋水驗證了應用效果。

關鍵詞：高壓旋噴南水北調穿渠埋涵應用

1概述

1.1工程概況

穿黃河工程是南水北調東線從東平湖至黃河以北輸水干渠的一段輸水工程，是南水北調東線關鍵控制性項目。按一、二期結合過水100m3/s建設，Ⅰ等工程，主要建筑物為1級，次要建筑物為3級。工程主要由出湖閘、南干渠、埋管進口檢修閘、灘地埋管、穿黃隧洞、出口閘及連接段、穿引黃渠埋涵及連接明渠等建筑物組成。

穿引黃渠埋涵及連接明渠工程長580m，其中：穿引黃渠埋涵360m、消力池30m，為兩孔有壓箱型結構，埋涵單孔凈斷面尺寸為5×5m、消力池為5×7.33m，采用現(xiàn)澆鋼筋砼結構；消力池與明渠相接的扭面段長50m，斷面由矩形漸變?yōu)樘菪?，底板采用現(xiàn)澆鋼筋砼結構，兩側為漿砌石扭面擋墻；明渠段長140m，底寬16m，邊坡1:3，梯形斷面，采用預制砼板護砌。

1.2與灌區(qū)干渠交叉

南水北調穿引黃渠埋涵在位山閘后110m處與位山灌區(qū)東、西干渠交叉，涵洞施工與2009年引黃濟津同時進行。位山灌區(qū)西渠引水期間，施工東渠埋涵，為保證調水、施工兩不誤，需修做臨時導流工程，滿足西渠引黃濟津、東渠灌溉引水需要，同時防止高水頭下水流滲透對基坑降、排水造成的影響。

1.3應用背景

在保證西渠引黃濟津最大河道斷面的條件下，為滿足東渠埋涵施工需要，在西渠河道內修做了月牙型臨時導流圍堰。2009年引黃濟津持續(xù)時間6個月左右，為防止西渠引水滲入東渠，減少東渠埋涵降水、施工難度，縮窄臨時導流圍堰斷面、增加西渠過流寬度，采用高壓旋噴樁對臨時導流圍堰進行加固、防滲。臨時導流圍堰主要為砂土、砂壤土，渠道底部為黃河沖積土層，土質條件適合做旋噴處理。東、西渠分水墻下部有帷幕灌漿，與旋噴樁結合形成一道防滲止水帷幕，阻擋西渠水流滲入東渠。

2導流標準

2.1導流方式

為加快施工進度，保證施工安全，滿足引黃濟津引水需要，設計變更后先進行東渠埋涵施工。拆除設計開挖邊線范圍內的分水墻，修筑縱向圍堰。利用新修縱向圍堰和未拆除的分水墻形成一期整體縱向圍堰，保證西渠引水、東渠埋涵施工同時進行。在生產橋下游180m處設立分水口，寬度與東渠相同，利用分水口調節(jié)東、西渠引水流量。為防止東渠閘門漏水進入基坑，東渠開挖時，先進行清基，將部分可用于回填的開挖土方臨時堆放在基坑兩側，自然形成擋水圍堰，利用潛水泵將東渠閘后部分滲水、漏水排入西渠。

2.2土圍堰

圍堰長103.2m，頂寬6.5m，邊坡1:1，頂高程41.5m，底高程37.8m。

2.3旋噴樁

東渠埋涵地基處理有60m擠密碎石樁，位于東渠及東、西渠分水墻下。為使擠密碎石樁一次施工完畢，根據(jù)開挖坡度、臨時圍堰穩(wěn)定計算，高壓旋噴樁中心距圍堰外肩2.5m，沿圍堰軸線布置。樁徑1m，間距1m，樁深17m，樁頂高程41.5m，與位于開挖基面以下24-26m高程的粘土層相接。為防止西渠引黃濟津水流對圍堰長時間的沖刷，提高防滲、抗沖效果，在圍堰迎水面相鄰旋噴樁之間，用樁徑0.3m、樁深6m的淺層旋噴樁進行加固。

3旋噴樁施工技術

3.1施工方案

根據(jù)西渠河道寬度，考慮到2009年引黃濟津的需要，在滿足東渠施工的前提下，盡可能提供西渠較寬的河道，保持西渠較好的引水狀態(tài)。高壓旋噴樁施工完成后，將樁外側渠底37.8m高程以上的土方挖除，利用旋噴樁和樁內側土圍堰阻擋西渠引水進入東渠，加大西渠引水斷面，同時形成垂直滲水帷幕。

高壓旋噴樁設計：土圍堰布設單排深層旋噴樁，迎水側再用淺層旋噴樁加固。當鉆機鉆到設計標高后，用旋噴臺車把安有水平噴嘴的注漿管下到孔底，利用高壓設備使噴嘴以34Mpa的壓力把漿液噴射出去，沖擊切割土體，并與土體攪拌混合，形成圓柱形樁體，達到加固、防滲的目的。

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