水泥土薄墙截渗技术的研究及实践

水泥土薄墙截渗技术的研究及实践

曾森财[1]2004年在《水泥土薄墙截渗技术的研究及实践》文中认为新中国成立以来,党和政府依靠人民群众大力开展除害兴利,兴修水利,投入了大量的人力、物力,但由于受历史条件和生产力水平的限制,大部分堤防大坝都存在着先天不足,堤防运行过程中暴露出质量差,后期老化等问题。填土疏松、抗渗透能力低,地基较普遍的未进行处理,在河道中下流冲积平原地区的不同深度都存有较强的透水层,易产生管涌、冒沙等渗透破坏;一些老的堤坝存有生物洞穴、腐朽树根和渗流浸蚀等隐患,严重危及堤防大坝的安全运行,因此,防渗加固任务十分紧迫。水泥土薄墙截渗技术是地下连续墙技术发展的产物。该技术设备的研制、工艺方法的研究应用,在中国是首次,填补了中国在该项技术的空白,发展了深层搅拌水泥土桩墙技术,在岩土工程领域是一个创举。水泥土薄墙截渗技术在长江堤防隐蔽工程中应用最广,是长江水利委员会在堤基防渗中采用最多的一项技术;该技术自1998年通过水利部鉴定,而后投入应用以来,已在长江、黄河、海河、淮河、松花江、辽河等流域,以及新疆、海南等地进行施工,取得了很好的效果。同时,各大流域和已建的江河湖海的堤防还有许多需要进行防渗加固处理。因此,该技术在堤坝防渗方面具有很大的发展前景。水泥土搅拌桩截渗墙是以水泥作固化剂,通过桩机在地基深处就地将土体和固化剂强制拌和,利用固化剂使土体和水之间所产生的一系列物理化学反应:①水泥的水解和水化反应;②离子交换与团粒化反应;③硬凝反应;④碳酸化反应。水化反应减少了软土中的含水量,增加颗粒之间的粘接力;离子交换与团粒化作用可以形成坚固的联合体;硬凝反应又能增加水泥土的强度和足够的水稳定性;碳酸化反应还能进一步提高水泥土的强度。使土体固结成具有良好整体性、水稳定性、不透水性,并具有一定强度的水泥土防渗墙。同时,水泥浆在一定压力作用下,沿土层内的孔隙或孔洞流动,固结后充填防渗墙周围的孔隙或孔洞,隔断土层中的渗漏通道,增加了土层的抗渗性能,从而达到堤坝防渗及加固之目的。水泥土薄墙截渗技术与同类技术相比较,具有如下的优点:①成墙效果好,墙体厚度均匀连续、渗透系数满足堤坝防渗要求;②施工不需要开槽,可避免由于开槽出现的塌孔,土层中孔洞无法泥浆护壁、埋土回填、槽内填土无法夯实等问题,同时在施工中不破坏堤坝;③适用土层较广,粘土、砂土、粉质粘土、粒级较小的砂砾层、淤泥、甚至土体架空或洞穴也可施工;④施工工效高,在汛期也能进行施工;⑤水泥土截渗墙耐久性好、强度高,可避免动物钻洞对墙体的危害;⑥成墙造价低,其造价是高喷防渗墙的1/5,混凝土防渗墙的1/3,而与垂直铺塑造价相当;⑦工程材料采用水泥和水,取材方便,并充分利用原土,节省材料,对水泥无特殊要求。对水泥土搅拌桩截渗墙技术进行实践与运用,及对其进行对比试验研究,从墙体尺寸、施工工艺、施工参数等方面进行计算分析和室内试验得到:①对墙体进行渗流计算和渗透稳定分析,以确定水泥土截渗墙的厚度,并用允许水力梯度法来核算截渗墙的厚度。在具体施工过程中影响截渗墙厚度的主要因素有钻杆垂直度、轴向偏移和钻头直径等叁方面。②多头小直径深层搅拌桩截渗技术适用的地层为粘土、砂土、粉质粘土、含砾直径小于50mm的砂砾层、淤泥,包括有土体架空或洞穴也可施工。搅拌桩桩长取决于相对不透水层的埋深深度,截渗墙墙底与相对不透水层接触,一般进入相对不透水层1.0~1.5m,但不能穿透相对不透水层。③在粘土地层中施工,经现场开挖检查,水泥土桩墙内常有夹泥现象,说明水泥土桩墙在粘土地层中搅拌不均匀。由于粘土本身具有较高的抗渗透性,经室内试验检验,渗透系数一般都能满足技术要求,但抗压强度相对偏低。通过对水泥土桩墙采用多组水灰比进行对比试验,并取样送实验室进行室内试验可得到:水泥土桩墙在粘土地层中施工,当采用1.5∶1~2.0∶1的水灰比时,墙体搅拌较均匀,墙体完整,轮廓清晰,几乎没有夹泥现象。调整为“四喷四搅”的施工工艺进行施工,同时采用多组水灰比进行对比试验得到:各项技术指标均得到改善,满足技术要求,水泥土桩墙外观比采用“二喷二搅”施工工艺试验的外观更加均匀,墙体更完整,轮廓清晰。但综合考虑施工成本、环境污染等问题,采用“四喷四搅”的施工工艺进行施工时,取2.0∶1~3.0∶1的水灰比进行施工比较合理。④由于现场施工设备调整或设备维修等原因造成桩间搭接时间超过24小时,根据水泥土搅拌桩墙的技术要求,需对接头部位进行处理,即在水泥土截渗墙迎水侧贴打一个单元墙,使两个单元桩墙之间相外切。通过在接头两贴打的单元墙相切部位进行钻孔压水试验,得到截渗墙接头部位进行贴打处理后就能满足渗透系数的要求。⑤水泥掺入比在水泥土截渗桩墙施工中是一项重要的技术参数,它既影响水泥土桩墙的施工质量,也控制着施工成本。水泥掺入比偏低或不均匀,将造成水泥土桩墙内水泥含量偏少或水泥搅拌不均匀,无法保证施工质量;若水泥掺入比过高,各项技术参数指标并没有得到明显的改善,但大大地增加了施工成本并对施工环境造成污染。采用水泥掺入比为12%~15%进行施工时,即保障了施工质量,又使得施?

曾森财[2]2004年在《水泥土薄墙截渗技术在长江堤防中的应用》文中研究指明水泥土薄墙截渗技术是近年来在深层搅拌桩原理基础上发展形成的一种新技术。和同类技术相比具有造价低、工程效果好、工效高、施工操作方便、适用范围广等优点 ,在江河堤防截渗工程中得到广泛应用。介绍该技术在洪湖监利长江干堤加固防渗工程中的应用。

陈远方, 何开华[3]2004年在《水泥土薄墙截渗技术在长江阳新堤段的应用》文中研究指明水泥土薄墙截渗技术是在深层搅拌桩原理基础上发展形成的一种新技术,具有造价低、成墙效果好、工效高、施工操作方便等优点,此技术在长江堤防阳新堤段得到成功应用。详细介绍了防渗墙技术的应用情况,包括施工参数选择、浆液配制、注浆量控制及施工工艺,以及对于施工异常情况的处理。最后用3种方法进行了成墙效果检验,结果表明:防渗墙体在砂性土层成墙效果好,在粘性土层成墙效果较差,发现有成团的土块和水泥夹层,这同旋转、提升(下钻)速度、喷浆压力等有关,施工中可通过降低旋转速度、增大喷浆压力可增加粘性土层的搅拌均匀度。阳新堤防水泥土防渗墙合理地选择施工参数,严格施工质量控制,取得了较好的防渗效果,得到了成功的应用。

刘保平, 胡超, 侯俊全, 王世伟[4]2000年在《水泥土薄墙截渗技术在微山湖大堤加固中的应用》文中研究表明水泥土薄墙截渗技术是近年来在深层搅拌桩原理基础上发展形成的一种新技术。和同类技术相比具有造价低、工程效果较好、工效高、施工操作方便、适应范围广等优点,已在长江、淮河、松花江等流域得到广泛应用。本文介绍该技术在微山湖大堤截渗工程中的应用。

张斌, 罗宗伟, 槽钺[5]2001年在《水泥土薄墙截渗技术在大堤加固中的应用》文中提出水泥土薄墙截渗技术是近年来在深层搅拌桩原理基础上发展形成的一种新技术。和同类技术相比具有造价低、工程效果好、工效高、施工操作方便,适应范围广等优点,已在长江、淮河、松花江等流域得到广泛应用。本文介绍该技术在黄河滨州段大堤截渗中的应用。

马光余, 庞玉俊[6]2004年在《水泥土薄墙截渗技术在沭河堤防截渗工程中的应用》文中进行了进一步梳理1 工程概况分沂入沭工程位于山东省临沂市河东区、郯城、临沭 3县 (区 )交界处 ,该工程是连接沂沭河两大水系的纽带 ,上起沂河刘家道口枢纽 ,下接沭河大官庄枢纽 ,是分泄沂河洪水东流入海的主要分洪道。该区地层上部为第四系履盖层 ,岩性主要为砂壤土、壤土

吴天, 许宗喜[7]2008年在《多轴掘搅水泥土防渗薄墙截渗技术》文中指出1概述水泥土搅拌桩防渗墙截渗技术是运用特制的多头小直径深层搅拌截渗桩机一次多头钻进,以水泥作固化剂,通过桩机在土体深处就地将土体和固化剂强制拌和,利用固化剂、土体和水之间所产生的一系列物理、化学反应,使土体硬结成具有良好的整体性、不透水性,并具有一定强度

连承峰, 王立权, 王军[8]2000年在《深层搅拌桩截渗技术在堤防基础处理中的应用》文中研究指明阐述了多头小口径深层搅拌桩截渗技术在堤防基础处理中工程适用地质条件及施工工艺 ,防渗墙形成原理和工程实践中应注意的问题

参考文献:

[1]. 水泥土薄墙截渗技术的研究及实践[D]. 曾森财. 吉林大学. 2004

[2]. 水泥土薄墙截渗技术在长江堤防中的应用[J]. 曾森财. 西部探矿工程. 2004

[3]. 水泥土薄墙截渗技术在长江阳新堤段的应用[J]. 陈远方, 何开华. 人民长江. 2004

[4]. 水泥土薄墙截渗技术在微山湖大堤加固中的应用[C]. 刘保平, 胡超, 侯俊全, 王世伟. 堤防及病险水库垂直防渗技术论文集. 2000

[5]. 水泥土薄墙截渗技术在大堤加固中的应用[J]. 张斌, 罗宗伟, 槽钺. 水利水电施工. 2001

[6]. 水泥土薄墙截渗技术在沭河堤防截渗工程中的应用[J]. 马光余, 庞玉俊. 山东水利. 2004

[7]. 多轴掘搅水泥土防渗薄墙截渗技术[J]. 吴天, 许宗喜. 江苏水利. 2008

[8]. 深层搅拌桩截渗技术在堤防基础处理中的应用[J]. 连承峰, 王立权, 王军. 黑龙江水专学报. 2000

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