江西省南昌縣蔣巷棍子塘袖閥管法灌漿試驗工程效果總結(jié)

黃和強(qiáng)+黃柏云

摘 要：在地方修建項目中，灌漿方法的選擇對于堤防工程的最終質(zhì)量有著相當(dāng)重要的作用。文中以南昌縣蔣巷聯(lián)圩棍子塘堤防工程為基礎(chǔ)，就袖閥管法灌漿進(jìn)行試驗，并就實驗工程效果進(jìn)行總結(jié)，為袖閥管法灌漿法的合理運用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：袖閥管法灌漿 堤防工程 效果

南昌縣蔣巷聯(lián)圩棍子塘袖閥管法灌漿試驗工程地點位于南昌市下游約10km的贛江中支南岸，蔣巷島北邊，距蔣巷鎮(zhèn)約1.5km。屬鄱陽湖治理二期工程范圍。蔣巷聯(lián)圩圩區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，氣候溫和，雨量充沛。多年平均降水量為1615.8mm。降水量年際變化較大，1954年降水量達(dá)2628.2mm，而1963年降水量僅1044.2mm，最大年降水量是最小年降水量的2.5倍；降水量的年內(nèi)分配亦極不均勻，年內(nèi)降水量主要集中在4～6月，該期間（3個月）多年平均降水量為775.3mm，占全年降水量的48.0%；而枯水期11月～次年1月（3個月），多年平均降水量為173.7mm，僅占全年降水量的10.8%。多年平均蒸發(fā)量為1129.0mm（E601），其中7、8月份蒸發(fā)量最大，約占年蒸發(fā)量的30%左右；1、2月蒸發(fā)量最小，占年蒸發(fā)量的7.3%。實測多年平均氣溫17.6℃，極端最高氣溫40.6℃，最熱為7月份，平均氣溫29.6℃；極端最低氣溫-9.3℃，最冷為1月份，其平均氣溫為5.1℃。多年平均相對濕度為77%，最大6月份平均相對濕度為83%；最小為十二月份，其平均相對濕度為72%。多年平均無霜期約278d。多年平均風(fēng)速3.3m/s，歷年最大風(fēng)速平均為130.7m/s。

該地點在歷年汛期的高洪水位下，堤后出現(xiàn)大范圍密集的“泡泉群”，據(jù)當(dāng)?shù)厮芾聿块T稱，較大的“泡泉群”直徑可達(dá)3m以上，當(dāng)?shù)厝罕娨酝３Ｔ凇芭萑碧幚猛杆牧希ㄈ缰写稚埃┥w重鎮(zhèn)壓作反濾，以降低逸出坡降，減弱滲透破壞力，但不能從根本上解決問題，往往出現(xiàn)這邊壓那邊冒的情況，形成所謂“此消彼長”的現(xiàn)象，此種“泡泉”透水現(xiàn)象，在其他堤防后也都有出現(xiàn)。為此，南昌縣堤防修建項目部委托南京水利科學(xué)研究院用“袖閥管法灌漿”在該堤段進(jìn)行防滲堵漏試驗，以取得經(jīng)驗，逐步推廣用于相應(yīng)的其它項目中。

施工由南京水利科學(xué)研究院下屬江蘇南水土建工程公司實施，工程設(shè)計由南京水利科學(xué)研究院勘察設(shè)計院承擔(dān)，監(jiān)理單位是葛洲壩工程監(jiān)理總公司。

1.袖閥管法灌漿試驗成果

（1）砂礫、砂卵石地基上的可成孔性

在砂礫、砂卵石地基上鉆孔是比較棘手的，其主要困難是比較容易塌孔，如用套管跟管鉆進(jìn)，鉆孔比較煩瑣，有時還有砂礫埋住套管的現(xiàn)象，既延遲了工期，同時也增加了工程成本，如用泥漿護(hù)壁，該地區(qū)又較難找到適合調(diào)制泥漿的粘土，后經(jīng)我們用從外地調(diào)運“陶土粉”調(diào)制的泥漿作護(hù)壁用，解決了成孔問題，順利完成了234個鉆孔。

（2）棍子塘砂礫地基是可灌的

堤頂下15m左右到基巖頂層的砂礫、砂卵石層經(jīng)試驗是可灌的，每孔平均灌入水泥11噸，粘土15.9噸，合計每孔平均灌入干料26.9噸。灌后下部砂礫石層的滲透系數(shù)由灌前的1.1×10-2～5.8×10-2cm/s減小到5.5×10-5cm/s，減小3個數(shù)量級，效果明顯。

（3）粉砂層及堤身（壤土）劈裂灌漿的效果

對滲入灌漿無法灌入的上部粉砂層、壤土層及堤身部分的壤土層，經(jīng)劈裂灌漿后注水試驗得滲透系數(shù)降為1.0×10-5cm/s～4.8×10-6cm/s，減小2個數(shù)量級，堤頂經(jīng)開挖檢查，劈裂縫內(nèi)漿液結(jié)石飽滿。

（4）袖閥管法灌漿在深厚砂礫地基上的適用性

硬質(zhì)塑料袖閥管以前只在處理深度較淺的工程上使用過，一般深度不大于15m，用在向本工程38m左右深的砂礫、砂卵石地基上據(jù)我們了解還不多。這次試驗雖然碰到了一些困難，如開始階段的不易成孔，以及后來在灌漿中發(fā)現(xiàn)的袖閥管易堵塞等，后經(jīng)實踐中不斷摸索，改進(jìn)施工工藝，順利完成了本工程的灌漿任務(wù)，初步總結(jié)了在較深厚砂礫石地基上用價廉的硬質(zhì)塑料管進(jìn)行袖閥管法灌漿的成功經(jīng)驗。

2.袖閥管法灌漿的優(yōu)點

袖閥管法灌漿己被廣泛應(yīng)用于水利及其它行業(yè)中，如壩、堤防防滲中的擋水帷幕等，近年來它的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，如城建中的深基坑及地鐵等一些需要止水防水的方面，也在逐步擴(kuò)大它的使用范圍，它與普通灌漿相比具有許多優(yōu)點，下面列舉幾點：

（1）施工設(shè)備簡單、輕便，主要設(shè)備為鉆機(jī)及灌漿泵，運輸及搬運比較方便，操作比較簡單，投入成本較低；

（2）設(shè)備的利用率提高，由于袖閥管法灌漿的鉆孔與灌漿是分步驟進(jìn)行的，灌漿時不需用鉆機(jī)，提高了鉆機(jī)和灌漿設(shè)備的利用率；

（3）可用較高的灌漿壓力進(jìn)行灌漿，只要技術(shù)上允許，提高灌漿壓力可加大漿液擴(kuò)散半徑，提高灌漿效率，還可使形成的漿液“結(jié)石”具有較高的強(qiáng)度；

（4）灌漿時冒漿和串漿的可能性較小，因鉆孔與袖閥管之間的空隙中已填入套殼料，漿液在上下層中串通或從孔口管壁串出的機(jī)會極少；

（5）可分段灌漿，甚至可以灌注任意一個灌漿段，由于袖閥管上間隔0.33-0.5m就有一組出漿孔，再加上注漿管上帶有雙栓塞，只要控制雙栓段在某一深度就可在該深度灌漿；

（6）可以根據(jù)施工需要，任意采用“自上而下”或“自下而上”的灌漿方法，也可以先灌注全孔中的任意一段，甚至可以進(jìn)行“跳躍式”灌漿；

（7）可重復(fù)灌漿，根據(jù)需要可局部或全孔重復(fù)灌漿，它的好處是可以在一遍灌漿無法滿足要求的孔內(nèi)實行多遍灌漿：

（8）本工程在同一孔內(nèi)實施了滲入灌漿及劈裂灌漿；

（9）適用于堤壩深層的防滲灌漿及加固。

3.袖閥管法灌漿處理堤防防滲展望

采用截滲方法（如地下連續(xù)墻、射水造墻等方法）的防滲體可認(rèn)為是微透水甚至不透水的，它的優(yōu)點是可以在處理深度內(nèi)完全截斷滲漏，但它也有缺點，如：造價高、處理深度淺。袖閥管法灌漿能克服上述缺點，尤其能將漿液送到離灌漿點較遠(yuǎn)的地方，把滲水通道堵塞，一方面減小滲透系數(shù)，另一方面對地基起到加固補(bǔ)強(qiáng)作用，提高了地基的安全系數(shù)。我國有很多堤防由于建設(shè)年代較早，而且是由民工土法上馬建成，施工無標(biāo)準(zhǔn)，堤基沒有處理，難免留下許多隱患。經(jīng)過98年大洪水后，全國各地都在花大力氣把原來的堤防紛紛建成達(dá)標(biāo)堤，使用過多種辦法，但各有利弊，有些地方由于施工設(shè)備能力所限，防滲處理沒有將強(qiáng)透水層完全截斷，出現(xiàn)了“懸掛式”的帷幕，但其滲流逸出坡降還處在危險范圍，洪水期內(nèi)還有出現(xiàn)“泡泉”等不安全現(xiàn)象。很明顯，袖閥管法灌漿可以彌補(bǔ)這些不足，既可對“泡泉”地基灌漿防滲，適用地基粒徑從粗粒的砂礫（卵）石（滲入式灌漿），到細(xì)粒徑的粉細(xì)砂，直至粘土（劈裂式灌漿），又可利用其處理深度深的優(yōu)點對懸掛式帷幕下方的懸空部分進(jìn)行灌漿防滲，將這部分處理到所要求的指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]岳秀瑜.袖閥管法灌漿施工技術(shù)在倒虹吸基礎(chǔ)防滲中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，（21）：63-65

[2]徐健敏.堤防工程中高噴灌漿技術(shù)的有效應(yīng)用分析[J].黑龍江水利科技，2013，（04）：264-266.endprint