专利名称：一种堤坝截渗墙及其施工方法
技术领域：
本发明提供了一种构筑于堤坝内的截渗墙及其施工方法。
我国是一个洪灾较频繁的国家，作为防洪减灾主要工程措施之一的江河堤坝在防洪中发挥着巨大的作用，由于堤坝常存在砂基、砂堤、冻土堆堤出现孔洞、碾压不实等缺陷，故会发生不同程度的渗漏、管涌现象，严重危及堤坝的安全。对堤坝的截渗已成为解决渗漏、管涌的重要措施。目前截渗的方法有多种，其中包括在堤坝内设截渗墙。现有的截渗墙成墙方案有两种1、浇注混凝土成墙，其主要施工过程为，机械开挖成槽、取出软土、泥浆护壁、水下浇注混凝土。2、高压喷射水泥浆形成墙体，其主要施工过程为，先在需截渗处理的堤坝上用机械设备钻一定深度的孔，将高压水管插入孔底进行高压喷射(喷液为规定水灰比的水泥浆)，在相邻两孔间以一定倾角高压喷射形成墙体。上述两种方案施工时工效偏低，所成形的截渗墙成本较高，后者成本尤其高。而且采用高压喷射水泥浆形成的墙体，还存在墙体厚度不均、有时不连续的缺陷。
本发明的目的在于提供一种墙体厚度均匀连续、耗材少的堤坝截渗墙及施工该截渗墙的方法。
为实现上述目的，本发明所提供的截渗墙由水泥浆与堤坝原土充分拌和形成的桩相割搭接构筑而成，构筑截渗墙的各桩直径为100-300mm，相邻各桩搭接处的墙体最小厚度大于67mm。同时，本发明所提供的堤坝截渗墙的施工方法为构成截渗墙的桩采用深层搅拌工法按顺序分组施工，每一组同时施工的桩为二根以上且各桩相互间隔，各组所施工的桩数相同，第一组桩施工完后，纵向移动桩的施工设备，施行第二组桩的施工，并使第二组的各桩分别与第一组的各桩相割搭接，然后，重复第二组桩的施工步骤进行第三组桩的施工，使第三组的各桩分别与第二组的各桩相割搭接，随后各组桩的施工依次顺延，直至全部桩组连接成墙完成一个施工单元。
截渗墙设计要求90天龄期的指标为1、渗透系数不大于A×10-6cm/s(1＜A＜10)；
2、渗透破坏比降不小于200；3、墙体无侧限抗压强度不小于0.3MPa。
墙体厚度的计算一般可用公式S＝ΔH/[j]式中S-防渗墙最小厚度ΔH-防渗墙两侧的水头差[j]-设计允许比降，一般取破坏比降的二分之一根据目前江河大堤的高度及防洪水位，一般来说，设计水头差不会大于10.00m，计算时ΔH取10m；经试验破坏比降均大于300，安全系数取2.0，则设计允许比降[j]为150。由上式计算得出实际需要的截渗墙最小厚度为67mm。而本发明所提供截渗墙各桩的直径为100-300mm，故只要保证相邻各桩搭接处的墙体最小厚度大于67mm，即可满足截渗要求的墙厚。从水泥和原土的固化机理、土体的吃浆分析可知，采用本发明所提供的施工方法，能够形成较为密实的水泥土连续墙体。本发明提供的截渗墙，经渗透试验、围井试验、无侧限抗压强度试验，得出下列试验结果表表1墙体渗透试验结果
注1、试件试验龄期在14天内2、渗流方向为水流方向，即垂直于截渗墙的方向表2墙体围井试验结果
注1、试验龄期为60天2、试验围井是在大堤上，围井深6m，枯水季节施工，围井完全在地下水位以上。
表3墙体无侧限抗压强度试验结果
注1、截渗墙成形龄期为11天2、截渗墙抗压试验前饱水48小时从上列表1-表3可见，本截渗墙的各项指标均满足工程设计要求(尽管上表所列墙体的龄期不足90天)。
本发明提供的堤坝截渗墙具有结构合理、材耗小的优点，且防渗效果较好。本发明提供的截渗墙施工方法工效高。
附图为本发明提供的堤坝截渗墙实施例横截面的结构图。
以下结合附图和成形本堤坝截渗墙的实施例进一步说明本发明。
如图所示，本截渗墙由水泥浆与堤坝原土充分拌和形成的桩相割搭接构成。本截渗墙的各桩采用深层搅拌工法施工，深层搅拌工法为广泛用于工业与民用建筑工程中的一种地基加固技术。施工中，可选择每组同时施工3-8根桩。本实施例选择每组同时施工三根桩。施工设备采用有三根钻杆的DZJ-25型多头小直径深层搅拌桩机，该桩机已申请中国专利(申请号为98235301.4)，钻杆上钻头的直径选择220mm，以保证截渗墙有较好的性能价格比。每组三根桩间的间隔距离由桩机的三根钻杆相互间的距离保证，如图所示施工顺序，首先施工第一组桩1，其施工过程为在三根钻杆前端的钻头向土层推进直至所需深度的过程中，水泥浆经钻杆由钻头喷入土体中，钻头向下钻至所需深度后逐渐提升回上体外，完成第一组桩的施工。在钻头钻进和提升的过程中即对水泥浆和原土进行了充分拌和。进行第二组桩施工前，纵向移动钻杆(可通过移动搅拌桩机实现)，其移动距离应保证第二组桩2与第一组1相割搭接，且需保证相邻桩搭接处墙体的厚度大于67mm。通过计算，采用直径为220mm的钻头，相邻桩间搭接长度大于12mm即可保证搭接处墙体厚度大于67mm。钻杆移动妥后，重复第一组桩的施工过程，即完成第二组桩2的施工。接下第三组桩3的施工依此类推，即可完成一个9根桩相连的施工单元。下一个施工单元仍按上述过程施工直至完成截渗墙所需的若干施工单元。为保证截渗墙的连续性，各施工单元间的搭接长度应为100-150mm。
本发明提供的技术方案和现有的两种截渗墙成墙方案(浇注混凝土成墙、高压喷射水泥浆成墙)之间一些数据及指标的对比见表4。
通过表4可见，本发明提供的堤坝截渗墙及其施工方法，在成墙效果、施工工效、及成墙造价等各项指标上，均优于现有成形截渗墙的技术方案(浇注混凝土成墙、高压喷射水泥浆成墙)。
权利要求
1.一种堤坝截渗墙，其特征在于由水泥浆与堤坝原土充分拌和形成的桩相割搭接构筑成，构筑截渗墙的各桩直径为100-300mm，相邻各桩搭接处的墙体最小厚度大于67mm。
2.一种堤坝截渗墙的施工方法，其特征在于构成截渗墙的桩采用深层搅拌工法按顺序分组施工，每一组同时施工的桩为二根以上且各桩相互间隔，各组所施工的桩数相同，第一组桩施工完后，纵向移动桩的施工设备，施行第二组桩的施工，并使第二组的各桩分别与第一组的各桩相割搭接，然后，重复第二组桩的施工步骤进行第三组桩的施工，使第三组的各桩分别与第二组的各桩相割搭接，随后各组桩的施工依次顺延，直至全部桩组连接成墙完成一个施工单元。
3.根据权利要求2所述堤坝截渗墙的施工方法，其特征在于每组同时施工的桩数为3-8根。
全文摘要
本发明提供一种堤坝截渗墙及其施工方法,特点是截渗墙由水泥浆与堤坝原土拌和成的桩相割搭接构成,桩的直径为100—300毫米,墙体最小厚度大于67毫米。施工方法为构成截渗墙的桩按顺序分组施工,每组同时施工的桩为两根以上且相互间隔,第一组桩施工完,进行第二组桩施工,第二组的各桩分别与第一组的各桩相割搭接,随后各组桩的施工依次顺延,直到全部桩连接成墙完成一施工单元。本截渗墙结构合理、材耗小,施工方法效率高。
文档编号E02D19/18GK1251873SQ9811051
公开日2000年5月3日 申请日期1998年10月16日 优先权日1998年10月16日
发明者李育桃, 刘保平, 刘勇, 朱国仁 申请人:水利部淮委基础工程有限责任公司