1. 工程背景?
（1）紹興市上虞區(qū)海涂二號(hào)閘，位于上虞市海涂九四丘北堤，曹娥江出口處東側(cè)。該閘承擔(dān)著虞北平原向錢塘江排澇的重要任務(wù)，所處河道呈南北走向，出口為錢塘江。水閘共3孔，每孔寬6m，閘頂上有交通橋及啟閉房，橋面標(biāo)高10.5m，閘墩高程4.6m，閘底板高程-0.4m，消力池底板高程-1.5m。閘底板采用砼結(jié)構(gòu)，上下游翼墻采用砼護(hù)面。大堤防潮標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，排澇標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，設(shè)計(jì)外側(cè)高潮位7.51m， 設(shè)計(jì)內(nèi)河高水位4.07m。但工程建成后，由于存在地基滲透變形等問題，嚴(yán)重影響本工程正常發(fā)揮應(yīng)有效益。為充分發(fā)揮二號(hào)閘排澇御潮的功能，在進(jìn)行安全評(píng)估后，對(duì)其進(jìn)行除險(xiǎn)加固。?
�。�2）二號(hào)閘除險(xiǎn)加固工程于2013年6月28日開工，工程內(nèi)容主要為新建該閘防滲系統(tǒng)、新建閘室、下游翼墻的防滲工程及地基加固工程以及閘室房屋結(jié)構(gòu)、閘門、機(jī)電設(shè)備、水閘觀測(cè)系統(tǒng)等進(jìn)行修補(bǔ)、完善。工程新建閘下防滲幕墻由連鎖高壓旋噴樁組成，旋噴樁直徑80cm，搭接20cm，樁中心距60cm，設(shè)計(jì)樁身28天強(qiáng)度大于等于1MPa，滲透系數(shù)小于1×10??-6?cm/s。
2. 高壓噴射灌漿技術(shù)簡介?
高壓噴射灌漿技術(shù)是構(gòu)筑地下防滲墻，加固軟弱地基及透水層防滲，起到?jīng)_切摻攪、升揚(yáng)置換、充填擠壓、滲透凝結(jié)、位移等作用。其機(jī)理如下：利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的灌漿管置入至土層預(yù)定的深度后，以20~40MPa的壓力把漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層，形成預(yù)定形狀的空間，當(dāng)能量大、速度快和脈動(dòng)狀的噴射流的動(dòng)壓力大于上層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，土顆粒便從上層中剝落下來，一部分細(xì)粒土隨漿液或水冒出地而，其余土顆粒在射流的沖擊力、出心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小，有規(guī)律地重新排列，形成圓柱狀的固結(jié)體，即高噴樁。
對(duì)于水閘的除險(xiǎn)加固，高壓噴射灌漿技術(shù)相對(duì)于其他地基處理方法，有以下優(yōu)點(diǎn)：?
2.1 一樁多能。高噴樁不僅能用于強(qiáng)化地基，還能在形成連續(xù)體后起到防滲止水的作用。?
2.2 施工簡便。高噴樁打設(shè)設(shè)備輕便，只需在上層鉆一個(gè)孔徑5~50cm的小孔，便可在土中噴射成直徑為0.4~4.0m的固結(jié)體，其徑孔比大于10，因而能貼近已有建筑物基礎(chǔ)建設(shè)新建筑物。?
2.3 可控性強(qiáng)。在施工時(shí)，根據(jù)工程需要可調(diào)節(jié)旋噴速度和提升速度等參數(shù)后獲得不同形體的固結(jié)體。?
2.4 適應(yīng)性好。高壓噴射灌漿技術(shù)對(duì)各種地質(zhì)條件均有較好適應(yīng)性，對(duì)從淤泥、淤泥質(zhì)土到碎石類的不同基礎(chǔ)類型，均有良好的加固效果。?
3. 高壓噴射灌漿技術(shù)參數(shù)的確定?
由于該工程中，作為防滲帷幕的高噴樁設(shè)計(jì)深度都在28m左右，且工程所處位置濱臨杭州灣，地下水位較高，海水中含有大量的無機(jī)鹽和各種有機(jī)物，在很大程度上影響了水泥的和易性初凝與終凝時(shí)間，進(jìn)而影響到水泥的強(qiáng)度多種力學(xué)指標(biāo)。為保證防滲帷幕的完整性和高噴樁的成樁質(zhì)量，在高壓旋噴樁正式施工前，先按不同參數(shù)試打了3根試樁。?
3.1 試樁基本情況。?
�。�1）為與實(shí)際工程相適應(yīng)，3根試樁統(tǒng)一以三管法打設(shè)，樁徑80cm，樁長30m，其他具體參數(shù)如表1。?
表1 試樁基本參數(shù)表
編號(hào) 提升?速度?cm/?min 旋轉(zhuǎn)?速度?r/min水 氣 漿壓力?MPa 流量?L/min 壓力?MPa 流量?L/min 壓力?MPa 流量?L/min 漿液?密度g?/cm?3
1# 15 12 30 80 0.8 1 28 80 1.54
2# 20 12 32 80 0.8 1 30 80 1.61
3# 20 12 36 100 1.0 1 32 100 1.70
�。�2）待試樁打設(shè)完成并養(yǎng)護(hù)28天后，委托浙江省水利水電工程質(zhì)量檢驗(yàn)站對(duì)試樁進(jìn)行鉆芯法檢測(cè)。?
3.2 鉆芯設(shè)備及方法。
現(xiàn)場鉆芯采用XY-1A-4型鉆機(jī)，選用直徑為86mm的金剛石單筒鉆具，垂直鉆芯。開鉆前墊好機(jī)臺(tái)，利用水平尺或鉛垂線調(diào)平鉆機(jī)，確保鉆桿鉆進(jìn)時(shí)處于豎直狀態(tài)，從樁頂面距樁邊緣10cm處開孔向下鉆進(jìn)。?
3.3 芯樣試件抗壓強(qiáng)度及滲透系數(shù)試驗(yàn)。
參考《深層攪拌法技術(shù)規(guī)范》DL/T 5425-2009、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012和《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ 106―2003等有關(guān)規(guī)范，現(xiàn)場鉆孔取芯獲得不同高程的芯樣，每樁取6個(gè)芯樣試件進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，3個(gè)芯樣試件進(jìn)行滲透系數(shù)試驗(yàn)。芯樣試件的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)按《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》SL352-2006的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，滲透系數(shù)試驗(yàn)按《土工試驗(yàn)規(guī)程》SL237-1999的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。?
3.4 鉆孔取芯成果。
各鉆孔芯樣情況見芯樣照片（圖1~圖3）。?
3.4.1 1#試樁。
該樁樁長30m，鉆孔取芯深度12.0m。所檢查深度范圍內(nèi)，芯樣采取率低，水泥土芯樣連續(xù)性、完整性、均質(zhì)性差，成樁效果差，其中9.0m~12.0m部分呈土樣，未取得水泥土芯樣。 ?
3.4.2 2#試樁。
該樁樁長30m，鉆孔取芯深度23.0m。所檢查深度范圍內(nèi)，芯樣采取率低，水泥土芯樣連續(xù)性、完整性、均質(zhì)性差，成樁效果差，其中9.0m~12.0m部分呈土樣，未取得水泥土芯樣。?
3.4.3 3#試樁。?
（1）該樁樁長30m，鉆孔取芯深度28.0m。所檢查深度范圍內(nèi)，總體而言，芯樣采取率較高，水泥土芯樣連續(xù)性、完整性、均質(zhì)性較好，成樁效果較好，大部分芯樣呈長柱、中柱狀，堅(jiān)硬，水泥含量高，表面光滑，膠結(jié)較好，局部見少量氣孔，25.0m~28.0m深度范圍芯樣連續(xù)性、完整性、均質(zhì)性差，采樣率低，未能成樁。?
�。�2）該樁6個(gè)芯樣試件抗壓強(qiáng)度值為8.30~21.96MPa，平均值15.3MPa，最小值8.30MPa，滿足設(shè)計(jì)要求。?
（3）該樁3個(gè)芯樣試件滲透系數(shù)為3.83×10??-7?~8.74×10??-7?cm/s，平均值6.40×10??-7?cm/s，最大值為8.74×10??-7?cm/s，滿足設(shè)計(jì)要求。?
3.5 小結(jié)。?
�。�1）1#試樁和2#試樁鉆孔所檢查深度范圍內(nèi)，旋噴樁連續(xù)性、完整性、均質(zhì)性差，成樁效果差。3#試樁鉆孔所檢查深度范圍內(nèi)，旋噴樁連續(xù)性、完整性、均質(zhì)性較差，成樁效果差異較大，所取水泥土芯樣試件抗壓強(qiáng)度和滲透系數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求。最終，水閘高噴樁的正式施工中，以3#試樁的參數(shù)為基礎(chǔ)，稍作微調(diào)后確定實(shí)際施工用參數(shù)為：?
（2）孔位偏差≤20mm，傾斜率≤1.0%，水灰比1:0.9，相應(yīng)漿液密度1.54~1.7g/cm?3，水泥摻入比≥20%（水泥用量500Kg/m），水壓36MPa，流量100L/min，噴嘴數(shù)量2個(gè)，噴嘴直徑1.7mm，氣壓力1.0MPa，流量1L/min，噴嘴數(shù)量2個(gè)，噴嘴直徑1.5mm，漿壓力32MPa，流量100L/min，噴嘴數(shù)量2個(gè)，噴嘴直徑1.7mm，提升速度20cm/min，旋噴轉(zhuǎn)速12r/min。?
4. 結(jié)語?
高壓噴射灌漿技術(shù)對(duì)水閘上部結(jié)構(gòu)影響較小，具有一樁多能、施工簡便、可控性強(qiáng)、適應(yīng)性好等特點(diǎn)，特別適用于對(duì)既有的、正在使用、施工場地窄小的水閘工程進(jìn)行地基加固和防滲。但高壓噴射灌漿技術(shù)參數(shù)的選擇應(yīng)參考工程實(shí)際的經(jīng)試驗(yàn)后確定。
參考文獻(xiàn)?
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