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1、试述振动射冲+高压旋喷截渗墙作者：张晓春摘要 北引渠首泄洪闸工程工程量大，施工程序复杂，基坑开挖深度大。为保证泄洪闸工程能够正常施工，本工程设计为围堰截渗墙，围堰截渗墙的施工质量直接影响泄洪闸工程的施工质量及工程安全，进而影响整个泄洪闸的整体施工工期。本文重点从振动射冲+高压旋喷截渗墙的施工方法、施工质量方面，对北引渠首泄洪闸工程围堰截渗墙施工进行论述，提出具体施工方法、施工操作过程为类似工程的施工提供借鉴。关键词 振动射冲 高压旋喷 截渗 施工 一、工程概况尼尔基水利枢纽配套项目，黑龙江省引嫩扩建骨干一期工程（北引渠首枢纽工程）位于黑龙江省讷河市拉哈镇西北约7.0km处，距尼尔基水库25km
2、。新建北引渠首泄洪闸位于现进水口下游约400m处。渠首枢纽由土坝、总干进水闸、船闸（预留位置）、泄洪闸、溢流坝、固滩和堤防等工程组成。北引渠首属大（一）型工程、等工程，主要建筑物泄洪闸为1级，土坝、溢流坝和总干进水闸级别为2级，固滩工程为3级，渠首枢纽工程设计洪水为50年一遇，校核洪水标准为200年一遇。泄洪闸正常运用水位176.20m，设计洪水位179.04m，校核洪水位179.73m，设计洪水流量为4629m3/s，校核洪水流量为5156m3/s。北引渠首泄洪闸工程的桩号为2+2292+738.5段，该泄洪闸工程主要包括土坝桩号为2+2292+473.5，泄洪闸桩号为2+473.52+69
3、7，溢流坝桩号为2+6972+738.5。大江截流后，江水由导流明渠输送到下游，上述建筑物的建设在围堰围成的基坑内进行。为确保施工的顺利进行，沿围堰轴线设置一道防渗墙，防渗墙底高程直接深入粘土层以下0.5m，使整个基坑形成封闭，保证基坑内施工。二、地质概况拟建泄洪闸位于嫩江之上，江底地面高程169.01172.18m，地层为第四系全新统冲积层（alQ4）及中更新统冲积、湖积层（al+lQ2）。岩性自上而下为：第四系全新统冲积层（alQ4）-1淤泥：灰黑色、软塑、松散，呈透镜体状断续分布，最大层厚0.70m，江底直接出露，层顶面高程169.35172.18m。级配良好细砾：黄色、饱和、松散，连续
4、分布于全区，层厚4.959.80m，江底直接出露，层顶面高程169.01172.18m。第四系中更新统冲积、湖积层（al+lQ2）高液限粘土：黄色、稍湿、硬塑。连续分布于全区，层厚4.809.60m，层顶面高程164.14165.46m。-1级配良好粗砂：黄色、饱和、中密、呈透镜体状断连续分布于全区，最大厚度2.00m，层顶面高程159.30163.58m。级配不良细砾：黄色、饱和、松散，连续分布于全区下部，勘探深度内未揭穿，最大揭露厚度19.00m，层顶面高程156.01159.32m。区内地下水为第四系松散层孔隙水，分为上下两层，上层为第四系全新统松散层孔隙潜水，含水层由级配良好细砾组成，
5、其富水性良好，极强透水性；下层为第四系中更新统孔隙承压水，含水层由级配不良细砾组成，承压水头高8.6011.40m，顶板埋深12.813.4m。三、水文气象工程区域属于中温带大陆性季风气候区，冬季寒冷漫长，历时长达半年之久，春季多风干燥，夏季湿热降雨集中，秋季降温急骤历时较短。形成冬夏冷热悬殊、干湿不均、四季分明变化较快等气候特点。工程所在区多年平均气温14，自10月下旬至来年4月上旬气温低于0，区内极端最低气温为-42-37,极端最高气温为36.339.0,大于10积温分布与年平均气温的分布一致，积温在26002850之间。年总辐射量110kK/cm2120kK/cm2，由西南向东北逐渐减少
6、。区内多年平均降水量400mm460mm。降水量年际变化较大，年内降水分布不均匀。降水主要集中在79月，占年降水量的70%左右。春季多风，46月降水仅占年降水量的20%。全年日照时数为2800h左右。年蒸发量约为1300mm1700mm（20cm蒸发皿），蒸发量年际、年内变化均较大，其中4月6月处于汛前枯水期，降水量小蒸发量大，其蒸发量可占全年的50%左右，11月3月蒸发量仅为全年的10%。一般9月中下旬出现初霜，无霜期120d150d。最大冻土厚度2.0m2.9m，冻结期在5个月以上。本区受冬季大陆季风控制，多西风和西北风，气候严寒，相对湿度仅50%。春季3月5月风大，经常出现八级以上大风，
7、占全年风日数的30%以上，5月平均风速5m/s左右。北引渠首处冰情情况、各月各级平均气温、降水统计、枢纽嫩江水位关系表见表3-1表3-5。表3-1 尼尔基站主要气象特征统计表项目单位资料系列月特征值123456789101112年平均气温C19591989-2.2-17.3-6.64.412.819.121.319.212.42.8-9.7-19.21.5极端最高气温C1959198924.920.330.538.837.739.535302612.71.639.5出现年份1947196819801971198519661968198219771979196519861968极端最低气温C19
8、591989-40.4-38.4-33-16.7-13.10.37.33.5-6.6-26.8-33.1-38.2-40.4出现年份1980197919661972196019611964198119711972197019761980降水量mm1951198721.54.917.133.777.5143.710863.716.73.52.5474.8蒸发量mm195919899.420.373.7108.3289.4252.9197.8185.8131.892.429.49.31400.5平均风速m/s195919892.42.93.94.74.53.63.13.93.13.532.43.3
9、历史最大风速m/s1959198916182020211715.7152521.7231625表3-2 尼尔基站冰情特征值统计表项目单位多年平均历年最大年份历年最小年份开江日期4月16日4月9日19814月24 日1960封江日期11月12日10月31日197911月27日1951封冻期天1551751979198013719511952流冰期秋季天15.729195141979春季天6.411195631957最大冰厚m1.121.5219580.781982表3-3 汛期不同频率洪水成果表施工条件频率P（%）洪峰流量（m3/s）相应水位（m）天然状态1%12200179.072%10300
10、178.775%7800178.5110%5850177.7920%4950177.02尼尔基水库调节后1%10640178.832%6890178.055%5850177.7910%3950177.0220%2800175.92表3-4 不同时段不同频率洪水成果表分期频率P（%）151020春汛（4月1日4月30日）4860307823341603汛前（5月1日6月20日）5975384729492064汛后（10月1日10月31日）2821242015001104枯水（11月1日翌年3月）699523444359春汛（4月1日4月30日）177.41176.18175.47174.63汛前
11、（5月1日6月20日）177.84176.92176.06175.21汛后（10月1日10月31日）175.94175.02174.5173.97枯水（11月1日翌年3月）173.21173.88172.73172.57表3-5 枢纽嫩江水位流量关系表水位170.70171.26172.07172.89173.67174.22174.88175.69流量14.050.014030050070010001500水位176.30176.74177.02177.41178.06178.62179.10179.50流量2000250030004000600080001000012000附图3-1 闸址
12、处江道水位、流量关系曲线四、对外交通条件对外交通便利，拉哈镇有齐讷高等级公路（齐齐哈尔到讷河）和111国道通过，齐嫩铁路由拉哈镇通过（齐齐哈尔至嫩江），并设有拉哈站，距渠首约7km。场内交通主要利用上、下游的戗堤以及围堰顶作为交通道路。五、截渗方案比较根据设计单位给定的地质条件，该项目工程的截渗施工可以排除深层搅拌桩、垂直铺塑等防渗技术的选用，因此该项目工程的截渗方案初步拟定选用地下连续墙、高喷灌浆、振动射冲防渗墙+高喷灌浆综合施工的几种施工方案进行比选。方案1：薄壁砼防渗墙方案基本原理是：用薄型液压抓斗分期成槽，然后下设接头管、浇筑混凝土（塑性混凝土）、拔接头管，然后二期重复上述步骤。本方法
13、是水库大坝常用的截水防渗手段，在地层中具有较高的抓取率，也能在粒径（250mm）较大的复杂地质条件下施工，墙体连接可靠、整体性好，挖掘深度可达40m以上。本方案设计墙体指标如下：弹性模量1000MPa，抗压强度3.5-5MPa，渗透系数小于10-7cm/s，墙厚0.5m，比降不小于40。1、施工平台及导墙施工包括施工平台土方填筑、导槽开挖及导墙制作。（1）施工平台的修筑施工平台的总宽度为11m，主要用于布置浆台和液压抓斗设备，以及冲击钻和运输路线。在围堰填筑时需分层夯实，避免过大的沉降。（2）导墙基坑开挖施工导向槽需修筑1.00.8m的“L”形导墙，在平台修筑完成后进行导墙基坑的开挖。（3）导墙施工导墙基坑开挖结束后，进行导墙砼浇筑，具体方法如下：A测量放线：根据设计图纸和建设单位提供的控制点，用测距仪进行放样，并将结果报送监理工程师检验。B扎筋立模：按照图纸和规范要求，绑扎钢筋，并固定好位置，待钢筋绑扎后，检查钢筋是否齐全，经现场工程师检验后开始立模，钢模立好后，用钢管、对拉螺栓进行固定，使模板保持足够的刚度和强度，防止砼浇筑时发生变形。C砼浇筑：采用JS350滚筒式拌和机，按配合比拌和的砼通过手推车运至浇筑平台，在砼浇筑前，检查钢筋是否齐全，经现
