長(zhǎng)江堤防深層攪拌水泥土防滲墻設(shè)計(jì)探討(編輯修改稿)
2025-08-02 17:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第三期模擬攪拌法施工，計(jì)算到第三期時(shí)，將前期單元計(jì)算成果累加上本期按水泥土容重與防滲墻所在位置土容重之差計(jì)算所得體系應(yīng)力應(yīng)變?cè)隽浚鳛楸酒谟?jì)算成果。第四期為加載期，計(jì)算設(shè)計(jì)水位的水荷載作用下防滲墻的受力情況。表表表4分別給出了三種水泥土材料情況下防滲墻中應(yīng)力的最大、最小值及應(yīng)力水平的最大值，應(yīng)力以壓為正。 從計(jì)算結(jié)果可以看出，不論選用那種水泥土材料，在防滲墻的深度不超過(guò)20 m，作用水頭不超過(guò)8 m的條件下，堤防防滲墻中的最大主應(yīng)力均不超過(guò)500kPa ()，最小主應(yīng)力不小于0，即不存在拉應(yīng)力。 防滲墻抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的選取除了考慮深攪水泥土防滲墻在設(shè)計(jì)水位下的受力狀態(tài)外，還涉及到兩個(gè)問(wèn)題：（1）用什么標(biāo)準(zhǔn)判斷防滲墻的力學(xué)破壞？（2）選用多大的安全系數(shù)？ 如果按照壓縮破壞標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)上述應(yīng)力計(jì)算結(jié)果， MPa時(shí)，； MPa時(shí)。如果按照剪切破壞標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)上述應(yīng)力計(jì)算結(jié)果， MPa時(shí)，相應(yīng)單元的安全系數(shù)大于5； MPa時(shí)，相應(yīng)單元的安全系數(shù)在3左右。 根據(jù)深攪水泥土防滲墻的功能和受力方式，應(yīng)當(dāng)考慮圍壓作用，同時(shí)由于水泥土在圍壓作用下的力學(xué)破壞為剪切破壞，應(yīng)按照剪切破壞標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)其力學(xué)穩(wěn)定性。 4 主要結(jié)論 （1）堤防防滲墻的功能是截滲或增加滲徑，防止堤身和堤基的滲透破壞。因此，從防滲的功能看，防滲墻的完整性和連續(xù)性是關(guān)鍵。在長(zhǎng)江堤防深攪水泥土防滲墻設(shè)計(jì)指標(biāo)中滲透系數(shù)是控制性指標(biāo)。防滲墻滲透系數(shù)在106 cm/s量級(jí)、 m是合適的。 （2）水泥土的抗壓強(qiáng)度在堤防防滲工程中不是控制指標(biāo)，但由于它是直觀(guān)反映水泥土質(zhì)量的主要指標(biāo)，在應(yīng)用中也作為一項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)。水泥土抗壓強(qiáng)度與水泥的摻量、土質(zhì)類(lèi)型和含水量、攪拌的均勻性以及成型環(huán)境和齡期有關(guān)?？紤]到齡期特性，土質(zhì)特性，成型環(huán)境以及堤防防滲墻施工進(jìn)度等綜合因素，建議以水泥土90 d齡期的抗壓強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。 （3）考慮到長(zhǎng)江堤防防滲墻承擔(dān)的作用水頭不高（一般小于8 m），深攪水泥土防滲墻最大深度不超過(guò)20 m，從應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算結(jié)果看， MPa，防滲墻中無(wú)拉應(yīng)力。 MPa。 （4）針對(duì)長(zhǎng)江堤防工程的實(shí)際條件，深攪水泥土防滲墻本身不具備產(chǎn)生滲透破壞的前提條件，因此，建議在深攪水泥土防滲墻質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，允許比降可以不作為控制性指標(biāo)。 參考文獻(xiàn) [1] 李思慎，長(zhǎng)江重要堤防隱蔽工程建設(shè)中的防滲處理，長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào)增刊，2000年12月。 [2] 張家發(fā)、2001年第5期。 [3] ，1992年。 [4] 朱百里，：上?？萍汲霭嫔?，1990. 長(zhǎng)江堤防深層攪拌水泥土防滲墻設(shè)計(jì)指標(biāo)探討 中國(guó)水利，2002年12期，80～82 摘要：在長(zhǎng)江重要堤防隱蔽工程的垂直防滲施工工法中，深攪水泥土防滲墻工法占多數(shù)。本文對(duì)深層攪拌水泥土防滲墻的有關(guān)設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了討論。針對(duì)長(zhǎng)江堤防工程的特點(diǎn)以及水泥土防滲墻的功能和加固目的，在深攪水泥土防滲墻應(yīng)力應(yīng)變有限元計(jì)算和滲控計(jì)算分析基礎(chǔ)上，結(jié)合施工技術(shù)和成本等因素，討論了防滲墻滲透系數(shù)、厚度、允許滲透坡降和抗壓強(qiáng)度的取值范圍。研究結(jié)果可供長(zhǎng)江堤防加固工程的防滲墻設(shè)計(jì)和驗(yàn)收參考。 關(guān)鍵詞：長(zhǎng)江堤防 深層攪拌 水泥土防滲墻 設(shè)計(jì)指標(biāo) 1 前言 深攪水泥土防滲墻技術(shù)是在深層攪拌樁原理基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種江堤截滲新技術(shù)。最初的水泥土攪拌樁技術(shù)僅用于加固軟基。在我國(guó)，水泥土深層攪拌樁技術(shù)用于軟基加固始于二十世紀(jì)七十年代，迄今已有三十年的歷史，其技術(shù)和應(yīng)用也較為成熟，國(guó)內(nèi)已頒布了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。將用于軟基加固的深層攪拌樁技術(shù)移植到水利工程中進(jìn)行地下防滲墻(本文簡(jiǎn)稱(chēng)深攪水泥土防滲墻)的構(gòu)筑是近幾年才起步的工作，目前還沒(méi)有相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范。因此，在深攪水泥土防滲墻應(yīng)用中還存在一些有待研究的技術(shù)問(wèn)題。 在長(zhǎng)江重要堤防隱蔽工程的垂直防滲施工工法中，深攪水泥土防滲墻工法占多數(shù)。由于隱蔽工程建設(shè)時(shí)間緊、任務(wù)重，在深攪水泥土防滲墻設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收過(guò)程中也存在一些需要深入研究解決的問(wèn)題。例如，防滲墻設(shè)計(jì)指標(biāo)的選取依據(jù)和范圍問(wèn)題就是長(zhǎng)江重要堤防隱蔽工程的建設(shè)者及同行專(zhuān)家們所共同關(guān)心和重視的問(wèn)題[1]。 本文從堤防防滲墻防滲功能和受力角度，探討了深攪水泥土防滲墻技術(shù)指標(biāo)的合理范圍，這些指標(biāo)包括：防滲墻厚度，滲透系數(shù)、抗壓強(qiáng)度和允許比降。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)深攪水泥土防滲墻的施工工法和材料特點(diǎn)，綜合討論了深攪水泥土防滲墻設(shè)計(jì)指標(biāo)的合理范圍，研究結(jié)果可供堤防加固設(shè)計(jì)和質(zhì)量監(jiān)督等部門(mén)參考。 2 深攪水泥土防滲墻功能和材料特點(diǎn)分析 深攪水泥土防滲墻是由水泥土攪拌樁多樁搭接而形成連續(xù)密實(shí)的墻體。水泥土攪拌樁加固地基是通過(guò)每一個(gè)獨(dú)立樁組成的樁群來(lái)實(shí)現(xiàn)的，防止堤防滲透破壞則需要建立起連續(xù)完整的樁墻（即深攪水泥土防滲墻），從這個(gè)意義上講，將攪拌樁技術(shù)用于防滲要比加固地基的要求高，難度也大。與水泥土深層攪拌樁不同，深攪水泥土防滲墻的主要功能是在截滲或增加滲徑，提高堤防的抗?jié)B能力，深攪水泥土防滲墻本身不是傳統(tǒng)意義上的承載結(jié)構(gòu)，故防滲墻應(yīng)達(dá)到的主要性能
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