前言射水法造墻機(jī)是一種在砂質(zhì)軟土地基建造地下砼連續(xù)防滲墻的機(jī)具,它主要由在同一軌道上電動行走的造孔機(jī)、混凝土澆筑機(jī)、混凝土拌和機(jī)組成。射水法造墻機(jī)的技術(shù)原理是,利用水泵及成型器中射水裝置形成高速射流的沖擊力破壞土層結(jié)構(gòu),水土混合物回流泥沙溢出地面,同時利用卷揚(yáng)機(jī)操縱成型器不斷上下沖動,進(jìn)一步破壞土層并切割修整孔壁,造成有規(guī)格的槽孔,且用一定濃度的泥漿固壁,隨后采用常規(guī)的水下砼直管澆筑法,建成砼或鋼筋砼單槽板,利用成型器側(cè)向特殊裝置將單槽板連成地下砼或鋼筋砼連續(xù)防滲墻。
射水法造墻機(jī)由福建省水科所研制,射水法造墻已在包括黃河、長江在內(nèi)的國內(nèi)諸多大中城市堤防上應(yīng)用,已造墻200多萬m2,受到國內(nèi)同行的認(rèn)可與贊譽(yù)?,F(xiàn)結(jié)合其在九龍江下游防洪堤三期工程的實(shí)際應(yīng)用,進(jìn)行幾個方面的探討。
1、工程簡介
該工程位于九龍江西溪和北溪的下游,是以保護(hù)漳州市區(qū)防洪安全的基礎(chǔ)設(shè)施。共分為七個堤段,其中屬于西溪流域的有五個堤段,分別為:康山土堤段長5.038km;漳州石堤段長2.175km;下洲土堤段長3.0km;步文土堤段長6.4km;漳州南岸土堤段長1.33km.屬于北溪流域的有二個堤段,分別為:內(nèi)林土堤段長3.42km;吳浦土堤段長0.22km.
漳州市區(qū)防洪堤始建于1959年,1962年基本建成,1964年至1965年間進(jìn)行了續(xù)建配套,1973年至1974年及1982年進(jìn)行了加高培厚,1985年進(jìn)行了石堤堤基的防滲處理,1996年堤防工程除險(xiǎn)加固后,具有一定的抗洪能力,但個別堤段標(biāo)準(zhǔn)偏低,存在堤身堤基滲漏及河障阻水嚴(yán)重等問題。為提高防洪能力,發(fā)揮整體效益,確保漳州市人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,興建本工程是必要的。工程按照新的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固擴(kuò)建,建設(shè)內(nèi)容是對堤身加高培厚(包括新做防浪墻和原有防浪墻加高加厚),堤身堤基防滲處理,防汛道路修建和堤身建筑物的加固改造?,F(xiàn)工程建成后,保護(hù)市區(qū)防洪堤的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)由原50年一遇提高到百年一遇,漳州南岸堤段的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)由20年一遇提高至50年一遇,形成以保護(hù)漳州市區(qū)防洪安全為主要目標(biāo)的完整防洪體系。
本次射水法造墻主要集中在步文土堤段和內(nèi)林土堤段,步文土堤段長6.40km,設(shè)計(jì)堤頂寬為5.0m,堤頂高程為9.47~10.70m,迎、背水坡比均為1:2.0.除1996年堤防工程除險(xiǎn)加固時已采用射水法打防滲墻的堤段(樁號1+415.7~1+404);尚未打防滲墻的堤段(樁號1+404~6+297),采用射水法建造地下懸掛式砼防滲墻,設(shè)計(jì)深度8~12.0m,總面積近4.0萬平方米。工程設(shè)計(jì)墻體厚度0.22米,墻體砼強(qiáng)度10Mpa,墻體防滲系數(shù)為K=10-6cm/s,墻體垂直度小于1/300.
2、工程地質(zhì)概況
該段地質(zhì)經(jīng)勘察揭示地層均為第四紀(jì)沖洪積層及人工填土所覆蓋,堤基地層自上而下依次主要為:雜填土、粘土(淤泥層)、中砂層、卵礫石和花崗巖全風(fēng)化土。
第一層:雜填土,分布于表層,厚1~2米,含磚瓦碎塊垃圾等,極不均勻、松散、具有小孔洞。
第二層:粘土、淤泥層,分布于雜填土下部,灰黃色灰色,厚4~7米左右,較穩(wěn)定,表層粘土與下伏淤泥呈過渡關(guān)系,天然含水量50%~60%,高于液限,呈流塑和軟塑狀態(tài),比重2.61,干重度1.52~1.55X10KN/m3,孔隙比為1.4~2.0,內(nèi)聚力14.0Kpa,內(nèi)摩擦角1°43′。
第三層:中、粗砂層,厚度大,5~9米左右,以中、粗砂粒為主,含部分細(xì)砂,底部含少量礫石,該砂層夾有層厚0.5~4米不等的粘土和淤泥,以薄夾層(1~10㎝)多見,延伸不遠(yuǎn),砂層比重2.63~2.67,干重度1.7~1.8X10KN/m3,孔隙比為0.81~0.88稍密-松散。不均勻系數(shù)一般為5~6,少量大于12,位于高程-10~0.0米。
第四層:卵石層,分布廣,厚度4~9米,粒徑2~7㎝,磨圓度好,成分較雜,分選性差,含有礫石、砂。
第五層:殘積層,花崗巖(花崗閃長巖)全風(fēng)化土,粉質(zhì)土,含少量砂粒和粘粒,濕重度1.83X10KN/m3,內(nèi)聚力15Kpa,內(nèi)摩擦角22°。
由工程地質(zhì)資料表明,堤基地質(zhì)條件復(fù)雜,透水層深厚,為解決堤身堤基滲漏問題,非常適合采用射水法造墻機(jī)建筑地下懸掛式垂直防滲墻。