止水降水在姜唐湖進洪閘的運用

止水法降水在姜唐湖進洪閘工程中的運用一、工程概況1.1工程規(guī)模與特征姜唐湖進洪閘工程是臨淮崗洪水控制工程中的骨干工程，設(shè)計洪水標準百年一遇水位26.9m，設(shè)計進洪流量2400m3/s。該工程共計14孔，每孔凈寬12m，閘孔總寬196.82m，閘底板高程19.70m，下游拋石槽開挖最深，其擋土墻建基面高程為6.50m。1.2工程地質(zhì)姜唐湖進洪閘工程位于臨淮崗北側(cè)的姜家湖湖地內(nèi)，自然地面高程為19.10~20.8m，閘址區(qū)地層主要為第四系沖、洪積地層，自上而下可分為8層，閘室持力層為第3層粉質(zhì)粘土和重粉質(zhì)壤土，其下第4層為輕粉壤土、夾砂壤土，第5層為細砂，其層底高程為9.00m。1.3水文地質(zhì)閘址區(qū)地下水主要為存于第2層粉質(zhì)壤土中的潛水和第5層細砂中的承壓水，潛水位高程19.00m左右，承壓水位高程在18.50m左右。二、降水任務(wù)和降水方法的選擇2.1設(shè)計施工建基面上游拋石槽建基面高程17.70m，閘底板建基面高程17.60m，下游拋石槽底高程8.00m，規(guī)范要求完全干地施工，為此需要降排豐富的地下水，才能進行大量的土方開挖和基礎(chǔ)施工，基坑建基高程和地下水位如下圖1所示。2.2基礎(chǔ)施工降水的分區(qū)姜唐湖進洪閘上下游之間縱向達207.750m，上游拋石槽與閘室之間開挖淺，閘底板建基面高程17.60m，驗算承壓水頭的作用，不會造成地基突涌破壞。為此，土方與基礎(chǔ)施工只需降排地表潛水，依據(jù)基坑粉質(zhì)粘土土質(zhì)，可用基坑周邊挖排水溝、集水井明排。承壓水作用驗算如下：承壓水高程18.50m，隔水層底高程13.00m，隔水層底面積單位面積上受到的承壓水浮托力γωz應(yīng)小于建基面以下隔水層的土重γz0，γ為土的濕密度，其取2.01t/m3,則地基土不會發(fā)生突涌破壞，即γωz≤γz0z0=(18.5-13)/2.01=2.75m，小于殘留隔水層厚度3.9m。消力池與下游拋石槽之間挖方較深，需要同時降排地表潛水和承壓水，并且降水面積大，約5.3萬㎡降水深度12m，降水持續(xù)時間長。為此要從降水費用和降水的安全性進行分析，慎重選擇降水方法。2.3降水方法的選擇現(xiàn)階段的工程施工中地下水的降排可分兩大類，一是止水法，二是排水法。常用是排水法，如各類井點降水。止水法就是將地下水止于基坑之外，常用的辦法是使用水泥土截滲墻將地下水止于基坑之外，坑內(nèi)滯水使用管井降排從而取得干地施工。姜唐湖進洪閘消力池與拋石槽之間是深基坑施工，有降水面積大，降水深度大，降水量大，降水持續(xù)時間長和施工干擾大等諸多特點，若按傳統(tǒng)的井點排水法需在坑內(nèi)，坑外布置較多的深井井點，抽水的管線對土方開挖和基礎(chǔ)施工干擾較大從而加大了排水安全性的風險，長時間的連續(xù)排水使得運行維護的費用很高。通過對費用，安全性和施工便利、工期等諸因素的權(quán)衡比較，決定采用在基坑周圍使用水泥土截滲墻形成封閉的截水帷幕，截滲墻插入承壓水層下的相對不透水層內(nèi)進行止水，而不需進行常規(guī)連續(xù)的大量降排地下水，這樣既保護了環(huán)境，也相應(yīng)解決大量降水對閘室結(jié)構(gòu)的影響。紗三、止水帷幕錫水泥截滲墻的依設(shè)計畢3.于1寸止水帷幕的厚疊度計算甜《建筑基坑支輩護技術(shù)規(guī)程》胃要求截水帷幕床的滲透系數(shù)宜替小哲于渴1.0×10絹-6俊㎝吹/戚s乏，依據(jù)水泥土需強度和滲透性裳之間的關(guān)系，帝取含水層土樣泥做室內(nèi)水泥配伸比試驗，取得抓不同水泥摻入巾比和不同水灰歌比的水泥土料漠抗壓強度，滲柱透系數(shù)，滲透狡破壞比降等指漁標。宋防滲墻的厚度漂δ凱=峰△登H/J=11箏/80=1翅5丙㎝謝式中展△腸H餅—倦防滲墻兩側(cè)的啦水頭差為取圍18.5-7遣.5=享11.0m槐J醫(yī)—參水泥土計算允石許滲透比降，逢取質(zhì)8耳0吼（水泥土破壞某比降大山于淋20醬0迅）。蠻3.淡2停止水帷幕插入含深度的計算異規(guī)范要求：落茫底式豎向截水傘帷幕應(yīng)插入下叛臥不透水層，臟其插入深度可格按今l=0.2h浪w季-0.5諷b披進行計算。春式瓜中阿l坦—計帷幕插入不透踐水層的深度芹h銜w耕—此作用水頭，示取薯18.5-7源.5=冶11m茅b膨—尸帷幕厚度，休取楚1概5麻㎝吸l=0.2×忙11-0.5局×0.15帥湯取噴2.1m稿作為控制獲3.饅3蛙基坑與截水帷況幕布置圖（見咬圖加2雞）穗為減少投入費姑用，截水帷幕當盡量靠近基坑耳布置，從而減謎少截水帷幕的熱工程量。綿四、止水帷幕聯(lián)水泥土截滲墻禽的施工燒4.胳1污地質(zhì)復(fù)勘賞使用地質(zhì)鉆機卻復(fù)勘承壓水下壓不透水層的層傭面高程，確定惰水泥土截滲墻槐的底高程，其昨頂高程依據(jù)潛喬水位牧19.00m堤確定。繪制施假工段落墻深曲環(huán)線，作為控制姓依據(jù)。勤4.礎(chǔ)2存水泥的摻入比困確定切依據(jù)地質(zhì)復(fù)勘燈的土料，進行狠室內(nèi)配比試驗驟確定水泥的摻速入比門為章15訊%偉。再依據(jù)施工烤機械的工作性輝能，換算實攪款每米深度的摻樓入量，進行施真工過程控制?？?.海3甚施工機械與攪干拌工藝齒使罰用栽BJS-Y2旺5互型三軸小直徑積深層攪拌機，伍三軸之間的軸棋距蒜3礙2抵㎝葉片外產(chǎn)徑酸3杜8塌㎝可滿足攪拌交土體相交處的虎厚度大溜于息1責5淹㎝，攪拌軸長扔度可滿足工程勢要求的老14m孕，為保證工程態(tài)質(zhì)量，采取二索攪一噴的工藝灣進行施工。再五、基坑滯水芳量的計算與深浩井布置貿(mào)參照大陳幼雄尿教授《井點降鉤水設(shè)計與施工劃》一書提供的葬公式計算：宰基坑內(nèi)總排水滋量骨Q=V×0.遍7W=330福000×0.鴿7×0.33撓=剪76230m殃3姻V繩—紐基坑內(nèi)總挖掘贈的土方量，桑取凝3遇3橋萬繼m搏3余（含降水至基冷底死0.5m泡以下方量）擾W圾—香地基土每方天嘆然平均含水量仙，取袋0.33m寒3抹由于拋石槽開遣挖最深，且該有部分工序少，孟便于施工和管桂井的保護，將移管井布置在拋沾石槽處的擋土芬墻前端姥1m菜處。陽六、深井井點共的構(gòu)造麥參照《建筑與收市政降水工程饅技術(shù)規(guī)范》進充行設(shè)計，深井霧井點間距依據(jù)裹經(jīng)驗數(shù)據(jù)一般仁取得崇20m眼，井底一般比益降水水位適低店6古-8m對，管材使用透緞水率不小咐于市25請%伐的無砂水泥管樂，管內(nèi)徑一般夾不小蒙于文3橋5袋㎝，依據(jù)透水帶層的顆粒分析鏟取用濾料和濾攀布的規(guī)格。該禍工程使用管筒外口1蚊0江㎝厚的粗砂作懸為填隙濾料，奸并且井外纏匹繞徒8獅0廁目的濾布一層設(shè)，做到出水不蕩出砂，從而保依證地基結(jié)構(gòu)的腫完好。管井的術(shù)構(gòu)造見轉(zhuǎn)圖延3菊。廟七、深井點的億施工搖使用回轉(zhuǎn)鉆清浴水造漿護壁成洲孔，托盤（浮框板）法安裝透植水井管。鉆探暴施工達到設(shè)計僅深度，宜多記鉆鳴0.3~永0.5m敞，用大泵量沖席洗泥漿，減少史沉淀，下管后閉及時注入清水身，稀釋泥量比泡得接域近少1.0暢5勵后，投入裝備迷好的濾料，濾飛料應(yīng)超填斑２米挺以上。洗井對呈單井的出水量賤影響較大