淺談?wù){(diào)蓄池的防滲施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

淺談?wù){(diào)蓄池的防滲施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

Summary:為解決缺水狀況及水資源分布不均等供需矛盾,本文選取了某項(xiàng)目，根據(jù)受水灌區(qū)的位置?引水水源及地形地質(zhì)情況,經(jīng)分析研究,最終推薦選用垂直防滲多頭小直徑深層水泥攪拌防滲墻方案?Keys:引黃調(diào)蓄工程;調(diào)蓄池;防滲墻1引言本項(xiàng)目是應(yīng)對水資源短缺的重要路徑,由于水資源時空分布不均,針對農(nóng)業(yè)需水過程不匹配,通過建設(shè)具有一定調(diào)蓄能力的蓄水工程,相機(jī)引水,適時存放,非灌溉期豐水季節(jié)引黃蓄水,枯水季節(jié)灌溉期放水灌溉,已經(jīng)成為應(yīng)對水資源短缺的重要路徑?2工程概況該地區(qū)水資源現(xiàn)狀可利用量為13444萬m3,人均水資源占有量310m3,屬嚴(yán)重缺水地區(qū)?水資源短缺問題已經(jīng)成為制約地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸?3調(diào)蓄池成池方案分析3.1成池工程方案3.1.1方案一:水下開挖,水中拋填土,壤土鋪蓋防滲3.1.1.1方案介紹地下水位以上直接開挖成型;地下水位以下采用水下開挖方式成池?防滲方式采用水平防滲,壤土鋪蓋為防滲體,地下水位以上壤土鋪蓋厚度為0.50m,地下水位以下壤土鋪蓋厚度為1.00m?3.1.1.2施工方法主池區(qū)根據(jù)地下水位情況?施工機(jī)械作業(yè)的0.50m安全超高,分為水上區(qū)?中間區(qū)和水下區(qū)?在地下水位0.50m以上的水上區(qū),壤土防滲鋪蓋的施工采用干地鋪土碾壓的方案(干法),厚度為0.50m;在地下水位以下的水下區(qū),壤土防滲鋪蓋的施工采用水中拋填壤土方案(濕法)形成,厚度為1.00m?3.1.1.3此優(yōu)點(diǎn)壤土對地層的變形適應(yīng)性好;不需抽排地下水,投資少,且不會引起周邊地下水環(huán)境變化和地質(zhì)問題?3.1.1.4缺點(diǎn)水下開挖,池體體型難以控制,尤其池體主要是粉砂,很難按設(shè)計(jì)體型開挖,可操作性差?水中拋填土1m厚,施工中拋填土的厚度?連續(xù)性難以控制,可靠性差,防滲存在很大風(fēng)險,一旦出現(xiàn)拋填土不連續(xù),產(chǎn)生滲漏量過大和滲透穩(wěn)定問題?需采用長臂式反鏟挖掘機(jī)開挖,胎帶機(jī)拋填壤土,均為特種機(jī)械,造價高?因水下開挖,開挖料含水量高,大量的泥沙運(yùn)輸困難,且難以堆放,施工期影響周邊環(huán)境?土料用量多,運(yùn)輸強(qiáng)度大,施工時受征地?土料運(yùn)輸?shù)惹闆r影響較大,施工工期無保證,同時土料場運(yùn)距遠(yuǎn),料源埋藏較深?3.1.2方案二:防滲墻截水干法開挖,垂直防滲3.1.2.1施工方法首先在池周建造一道防滲墻,以阻截池四周地下水向池內(nèi)滲入,然后在池區(qū)內(nèi)進(jìn)行分區(qū)排水,干地開挖?以防滲墻和下部不透水層共同組成防滲體?3.1.2.2優(yōu)點(diǎn)開挖前先進(jìn)行池周防滲,防滲體可起到截流作用,阻止外水內(nèi)滲,可使施工期防滲與永久防滲相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)全部干地施工?開挖期間抽取水量多為池區(qū)內(nèi)僅有的部分地下水,抽排水量小,且施工時分區(qū)開挖,分區(qū)排水,對環(huán)境影響小?3.1.2.3缺點(diǎn)防滲墻施工工藝要求比較高,投資大?3.1.3方案三:抽水干法開挖,GCL膨潤土防水毯防滲,鋪開挖料保護(hù)3.1.3.1施工方法該方案開挖方式為先將調(diào)蓄池四周挖截滲溝,開挖邊坡1:1.50,溝底高程63.60m,地下水位以上常規(guī)挖掘機(jī)開挖,地下水位以下采取邊抽水?邊排水?邊開挖方式?防滲方式采用水平防滲,防滲體為GCL膨潤土防水毯,采0.50m厚開挖料保護(hù)?3.1.3.2優(yōu)點(diǎn)施工工藝難度低,簡單易行;干地鋪設(shè)防水毯,防滲效果好;保護(hù)層采用開挖料,不需要另征土料場?3.1.3.3缺點(diǎn)施工時必須采取強(qiáng)排水,且不能間歇,施工降水費(fèi)用較高;長時間不間斷地抽排地下水,會引起周邊一定范圍內(nèi)地下水位下降?3.2推薦方案經(jīng)綜合分析,方案三即可滿足工程防滲要求,施工質(zhì)量可以保證,投資較少,因此,推薦方案三?邊坡采用復(fù)合土工膜防滲,池底采用GCL膨潤土防水毯水平防滲,復(fù)合土工膜和防水毯搭接,共同組成一個防滲體?4工程防滲的必要性根據(jù)此地區(qū)地質(zhì)勘測結(jié)果,相關(guān)資料顯示,本區(qū)目前工農(nóng)業(yè)用水主要為地下水,主要用水區(qū)域地下水位漏斗面積逐年擴(kuò)大,調(diào)蓄工程運(yùn)行后滲漏會補(bǔ)給地下水,抬高地下水位,改變目前區(qū)域的地下水生態(tài)環(huán)境?隨著城市工業(yè)及生活用水的不斷增加,區(qū)域內(nèi)地下水環(huán)境將在持續(xù)抽取用水條件下繼續(xù)惡化,也需要一定滲漏補(bǔ)給來改善地下水環(huán)境,因此適度滲漏是有益的?5防滲工程設(shè)計(jì)5.1防滲墻平面設(shè)計(jì)水泥土攪拌樁防滲墻平面設(shè)計(jì)以工程量較省為原則,同時既要方便施工,又要滿足防滲要求?根據(jù)調(diào)蓄池平面輪廓形狀,本工程采用垂直防滲方案,結(jié)合水泥土攪拌樁的施工工藝,防滲墻的平面布置如下:防滲墻基本沿調(diào)蓄池庫岸外緣布設(shè),將整個調(diào)蓄池庫區(qū)包絡(luò)其中?庫區(qū)垂直方案防滲墻平面總長度2.5km?5.2防滲墻深度設(shè)計(jì)5.2.1攪拌樁防滲墻深度設(shè)計(jì)防滲墻的深度應(yīng)經(jīng)滲流計(jì)算確定,根據(jù)DL/T5425—2009《深層攪拌法技術(shù)規(guī)范》,封閉式?半封閉式防滲墻墻體應(yīng)進(jìn)入不透水或相對不透水層0.5~1.0m,根據(jù)此地區(qū)地質(zhì)條件,水泥土攪拌樁防滲墻深度方面,采取封閉式防滲墻型式?5.2.2防滲墻頂高程設(shè)計(jì)垂直防滲墻頂部高程應(yīng)等于或高于調(diào)蓄池正常蓄水位.本工程正常蓄水位76.0m,防滲墻頂部高程76.5m,高出正常蓄水位0.50m?5.2.3垂直防滲墻厚度設(shè)計(jì)防滲墻的厚度應(yīng)滿足墻壁抗?jié)B性?耐久性和墻體應(yīng)力及變形的要求,根據(jù)作用水頭?水泥土材料特性?地基性狀等因素確定,同時還應(yīng)考慮到地質(zhì)情況及施工設(shè)備等因素?6防滲墻施工方法此工程防滲墻采用水泥攪拌法成墻,攪拌法施工特點(diǎn):(1)不需開槽或造孔,不需泥漿護(hù)壁?成墻深度可達(dá)10~14m,最大深度18m?(2)根據(jù)需要,成墻厚度可達(dá)100~400mm?只要保證施工要求的搭接長度,墻體厚度能滿足防滲要求?(3)成墻耐久性好,強(qiáng)度高,可避免動物鉆洞對墻體的破壞?(4)適用土層范圍廣,甚至有土體架空或洞穴的部位,也能成墻,而且汛期也不影響施工?(5)工程材料為水泥?石灰和水,取材方便?充分利用原土,節(jié)省材料,降低造價?(6)對周圍環(huán)境無污染?無振動?無噪聲?無干擾,有利于環(huán)境保護(hù)?(7)施工效率較高,實(shí)際平均工效可達(dá)13.2m2/h?該項(xiàng)技術(shù)與同類技術(shù)相比,具有材料簡單?施工方便?質(zhì)量可靠?工效高?造價低?使用壽命長?對環(huán)境無影響等特點(diǎn)?7結(jié)束語垂直防滲方案優(yōu)于水平防滲方案,主要推薦采用垂直防滲多頭小直徑深層水泥攪拌防滲墻方案?Reference:[1]李桂榮,平文敏,許文峰,等.強(qiáng)透水地基大型調(diào)蓄池開挖與防滲方案優(yōu)選