喬華青
(山西省水利建筑工程局,山西 太原 030006)
雙乳山水庫位于南云中河干流雙乳山腳下,距上游米家寨水庫8.4 km,是一座灌溉、防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。水庫控制流域面積330 km2,總庫容1 285萬m3,最大壩高11 m。云中河從米家寨村東大長殿下游約0.5 km處出山口后,分成南北兩支,南支為南云中河,北支為北云中河。南云中河流經(jīng)石家莊村西南即進(jìn)入奇村盆地,至大王村東北進(jìn)入雙乳山水庫。壩址選在雙乳山,兩端為2個小山包,東為臺坡山,西為鳳凰山,并有幾個小山頭與副壩連接,構(gòu)成雙乳山水庫壩址樞紐區(qū)。全長4 km,寬約500~1 000 m,為典型的山區(qū)、丘陵型水庫。
水庫東副壩壩基地層巖性分為3層,上部以亞砂土為主,灰黃色,粉粒含量高,含水量較高,含細(xì)砂、淤泥質(zhì)土層,中部以粗砂為主,灰褐色、淺紅色,含礫石,分選較好,下部以亞黏土為主,深灰色,軟塑,為相對隔水層。據(jù)先導(dǎo)孔注水試驗,亞砂土和粗砂地層的透水率最大可達(dá)93.35 Lu,屬中等透水。
水泥土防滲墻試驗是水泥土防滲墻施工前進(jìn)行的重要工作。通過水泥土防滲墻試驗論證,擬采用的施工方法、施工參數(shù)在技術(shù)上的可行性、效果上的可靠性和經(jīng)濟(jì)上的合理性,推薦合理的施工程序。按照設(shè)計要求進(jìn)行現(xiàn)場試驗,并根據(jù)試驗情況調(diào)整和確定水泥土防滲墻的施工工藝和水泥摻入量、水灰比、鉆具提升和下降速度等技術(shù)參數(shù),驗證工程設(shè)計提出的施工技術(shù)指標(biāo)的合理性。
水泥土防滲墻試驗內(nèi)容包括攪拌樁機(jī)的鉆進(jìn)速度及樁底標(biāo)高、水泥漿液的水灰比、攪拌樁機(jī)提升下鉆速度、送漿壓力及樁體滲透率等。
水泥土防滲墻試驗場地應(yīng)選在防滲墻軸線附近或防滲墻軸線上具有代表性的地層。根據(jù)現(xiàn)場施工條件,經(jīng)監(jiān)理建設(shè)單位批準(zhǔn),雙乳山水庫東副壩壩基水泥土防滲墻試驗段選在防滲墻軸線上樁號0+329.80—0+340.20之間,長度10 m。
4.1.1 施工準(zhǔn)備
施工前,首先對場地進(jìn)行平整,清除施工場地障礙物,并做好供水供電線路、機(jī)械設(shè)備施工線路、機(jī)械設(shè)備放置位置、運輸通道等施工準(zhǔn)備。由測量人員對設(shè)計交底提供的坐標(biāo)點復(fù)測后,按設(shè)計圖紙進(jìn)行防滲墻軸線放樣,并準(zhǔn)確定出各聯(lián)接樁的位置。
4.1.2 鉆機(jī)就位
根據(jù)設(shè)計要求,雙乳山水庫東副壩壩基水泥土防滲墻為單軸攪拌樁成墻,施工設(shè)備采用PH-5A型單軸攪拌機(jī)。樁機(jī)必須安放平穩(wěn),機(jī)底全部墊平、墊實,機(jī)架和攪拌管保持垂直,攪拌頭對準(zhǔn)樁位,并用線錘測設(shè)樁架垂直度,經(jīng)檢查符合要求后方可開鉆。
4.1.3 攪拌下沉及水泥漿拌制
樁機(jī)就位后,攪拌頭沿導(dǎo)向架邊旋轉(zhuǎn)、邊切土、邊下沉,下沉速度根據(jù)地層進(jìn)行調(diào)整,保持在0.5~1.0 m/min;攪拌下沉的同時,按照設(shè)計配合比拌制水泥漿液,漿液材料選取42.5普通硅酸鹽水泥,漿液嚴(yán)格按設(shè)計水灰比1∶1.5拌制,拌好后倒入集料池中。
4.1.4 攪拌提升、噴漿
攪拌下沉至設(shè)計深度后,為保證水泥攪拌樁樁端及樁身質(zhì)量,提鉆前先在底部停留30 s左右,使樁底水泥漿充分?jǐn)嚢?,然后以均勻速度邊提升、邊攪拌、邊噴漿,提升速度控制在1.0~1.5 m/min以內(nèi),供漿壓力保持在0.3~0.4 MPa,供漿量80~140 L/min,第一次攪拌提升應(yīng)保持速度緩慢,使樁身達(dá)到足夠的水泥漿及充分?jǐn)嚢琛?/p>
4.1.5 重復(fù)攪拌、噴漿
當(dāng)攪拌提升至樁頂時,為確保攪拌樁質(zhì)量,用同樣方法進(jìn)行二次攪拌下沉、提升噴漿,確保水泥漿與土體充分拌和。
按照設(shè)計樁距依次進(jìn)行施工,樁與樁之間就形成了水泥土防滲墻。
一是樁體垂直度控制:施工前必須對場地進(jìn)行平整,保證鉆機(jī)處于平穩(wěn)狀態(tài);鉆桿焊接在施工現(xiàn)場水泥平臺旁邊的水泥平地上進(jìn)行,施工過程中全部采用吊線錘控制鉆桿的垂直度,施工前檢查主機(jī)上的水平測控裝置,確保主機(jī)機(jī)架處于鉛垂?fàn)顟B(tài);通過4個支腿油缸調(diào)平,重點檢查支腿是否存在下陷或油缸泄壓現(xiàn)象,若有此現(xiàn)象必須及時調(diào)平。二是輸漿控制:施工過程中保證輸漿均勻,根據(jù)地層吃漿變化調(diào)整輸漿量,總輸漿量均不少于設(shè)計要求。三是樁的定位精度控制:主機(jī)調(diào)平后,在施工中可能因振動產(chǎn)生整機(jī)滑移,造成樁位偏差,試驗施工中采用雙套引線錘進(jìn)行樁位控制,保證樁位水平和垂直偏差符合要求。
本試驗段水泥土防滲墻施工完成后,按設(shè)計要求進(jìn)行了圍井試驗檢查,圍井位置選在樁號0+331.10—0+333.60段,圍井施工結(jié)束14 d后進(jìn)行了檢查孔的鉆孔及下設(shè)過濾花管,檢查孔位置在圍井中心部位,孔徑89 mm,孔深12.08 m,并對檢查孔進(jìn)行了注水試驗檢查。注水試驗檢測結(jié)果:滲透系數(shù)4.9×10-7cm/s,滿足設(shè)計指標(biāo)不大于1×10-6cm/s;圍井防滲墻墻體開挖深度1.5 m,樁與樁之間搭接良好,攪拌均勻,無裂縫缺損等情況;墻體厚度共檢查5處,最大墻厚34 cm,最小墻厚30 cm,全部滿足設(shè)計指標(biāo)(墻厚30 cm)。綜上所述,該設(shè)計施工參數(shù)可以用于雙乳山水庫東副壩壩基水泥土防滲墻工程。