【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 墻厚、墻深及墻體材料參數(shù)后，還應(yīng)通過(guò)滲流有限元計(jì)算，以評(píng)價(jià)防滲效果，或作必要的修改。一般可不進(jìn)行變形或應(yīng)力應(yīng)度分析。 2 防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法 設(shè)計(jì)方法 吹填蓋重 （ 1）吹填的寬度和厚度 根據(jù)勘探得到的剖面圖進(jìn)行有限元計(jì)算，以及規(guī)范推薦的透水蓋重計(jì)算式，可方便地得到寬度和厚度值。但計(jì)算寬度往往達(dá)到數(shù)百米，這不僅需要巨大的吹填工程量，而且占?jí)禾嗟母匾彩遣荒芙邮艿?。?jīng)分析比較隱蔽工程的吹填寬度一般為 100172。150m，最大不超過(guò) 200m，若不能滿足要求，再輔以減壓井，以達(dá)經(jīng)濟(jì)、高效、安全之目的。 2 防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法 設(shè)計(jì)方法 吹填蓋重 （ 2）復(fù)耕 為了解決吹填占?jí)焊?、影響環(huán)境的問(wèn)題，筆者上世紀(jì)末在荊南長(zhǎng)江干堤的可行性研究中提出復(fù)耕技術(shù)。即，在吹填前將一定深度原耕值土剝離并推鏟至指定區(qū)域，待吹填至設(shè)計(jì)高程處，再將該土平鋪其上以利復(fù)耕。這里關(guān)鍵的問(wèn)題是復(fù)耕土的厚度如何確定，通常應(yīng)以農(nóng)作物的根系深度及當(dāng)?shù)氐母鳁l件來(lái)考慮，但水稻田是必須改變的。隱蔽工程吹填堤段的復(fù)耕土厚為 ~，現(xiàn)在看來(lái)若再適當(dāng)加厚~，效果可能會(huì)更好。 荊南長(zhǎng)江干堤吹填區(qū) 3 施工技術(shù)和施工設(shè)備 開(kāi)槽轉(zhuǎn)換法 在堤身（基）內(nèi)開(kāi)槽棄土并置換塑性混凝土或其它防滲材料從而形成一道連續(xù)防滲墻。開(kāi)槽設(shè)備有抓斗、射水、鋸槽及氣舉反循環(huán)四類，灌注混凝土設(shè)備基本相同。 ● 抓斗工法 按工作原理抓斗斗體可分液壓式和機(jī)械式兩種 ， 液壓式在土 、 砂地層中工效較高 ，而機(jī)械式可進(jìn)行沖抓作業(yè) ， 較適用卵石和軟巖地層 。 薄型抓斗成墻最大深度可達(dá) 40m， 其工效一般在 100～ 150m2/臺(tái) 日 ， 但若遇密實(shí)粉細(xì)砂工效僅 50m2/臺(tái) 日 。 隱蔽工程中 ， 抓斗工法多用于深度大于 20m的防滲墻施工 ， 淺墻則因其造價(jià)高而不具競(jìng)爭(zhēng)力 。 意大利抓斗 ● 射水法施工 最大深度可達(dá) 30m。 射水法是利用成型器的重力沖擊作用及成型器底部噴嘴射出的泥漿射流破壞土層結(jié)構(gòu) ， 使槽孔底部碴漿經(jīng)反循環(huán)管抽排至沉碴池 ， 同時(shí)成型器不斷修整槽形 。 其成型槽孔厚為 22～ 45cm。 抓斗法 、 射水法造墻質(zhì)量一般都可得到保證 ， 但因其都采取 Ⅰ 序槽 、 Ⅱ 序槽的施工程序 ， 因此也不可避免地存在接縫 ， 接縫質(zhì)量的好壞將直接影響墻體質(zhì)量 ， 應(yīng)予注意 。 射水機(jī) ● 鋸槽工法 鋸槽工法鋸槽法源自東北及黃河流域，隱蔽工程第一次將其引入長(zhǎng)江堤防建設(shè)。鋸槽法可實(shí)現(xiàn)真正的連續(xù)開(kāi)槽，成槽質(zhì)量好，但澆筑混凝土?xí)r仍需進(jìn)行隔離以分割槽段。隔離方法有剛性隔離及土工布袋隔離兩種，隱蔽工程多用后者，施工方便、造價(jià)便宜，質(zhì)量也有保證。鋸槽法造價(jià)和射水法基本一致，但工效較低，對(duì)粘性較大的土層工效更低；若遇砂卵石層或潰口段等部位，鋸槽甚至難以進(jìn)行。鋸槽法在隱蔽工程中，墻深一般在25m以內(nèi)，墻厚 (～ )m。 鏈斗式鋸槽機(jī) ● 氣舉 （ 導(dǎo)管 ） 反循環(huán)法 氣舉反循環(huán)工法示意圖 氣舉反循環(huán)工法可實(shí)現(xiàn)真正的連續(xù)成槽 ， 且適用砂卵石等多種地層 。 其成槽深度與抓斗同 ， 但工效更高 。 該工法所用設(shè)備簡(jiǎn)單 ， 這有利于降低造價(jià) 。 隱蔽工程引入該工法在安徽無(wú)為大堤 、 湖北咸寧長(zhǎng)江干堤試驗(yàn)約 5000m2防滲墻施工 ， 最大深度達(dá)到 37m,取得了良好效果 。 f17 導(dǎo)管 （ 氣舉 ） 反循環(huán)施工 在隱蔽工程中得到大力推廣應(yīng)用，其成墻面積約占防滲墻總面積的 53%。 深層攪拌法在引入長(zhǎng)江之初為三頭攪，造墻深度一般控制在 (13～ 15)m，墻厚(15～ 20)cm。通過(guò)隱蔽工程的應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)變得到了發(fā)展與完善，其最大墻深已達(dá) 22m，厚 20~30cm；攪拌機(jī)具也由 3頭發(fā)展到 4頭、 5頭、 6頭。 6頭攪拌采用 6頭聯(lián)動(dòng)，減少墻體接頭達(dá) 5/6，大大提高了墻體的連續(xù)性、完整性 。注漿控制系統(tǒng)采用多管分別計(jì)量，提高了精度，從而保證了墻體質(zhì)量。值得一提的是在引進(jìn)、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，江蘇省水利廳開(kāi)發(fā)的 ESMTW/MSMTW工法增加了一送氣管，大大改善了墻體的均勻性。深層攪拌的工效隨不同土性變化較大，實(shí)際實(shí)施約在(45～ 200)m2/臺(tái) 班。 3 施工技術(shù)和施工設(shè)備 深層攪拌法 深層攪拌法的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、設(shè)備輕便，對(duì)深度小于 20m的防滲墻該法具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 深攪法目前存在的主要問(wèn)題是， 設(shè)計(jì)只提供一套水泥土防滲墻參數(shù)指標(biāo)，施工也是用同一機(jī)具一套施工工藝，而現(xiàn)場(chǎng)施工可能要穿過(guò)不同土層并形成水泥土防滲墻。 對(duì)多層地基，防滲的對(duì)象當(dāng)然是透水砂（卵石）層，設(shè)計(jì)指標(biāo)也是對(duì)這一層而言。其它層位（例如粘土、淤泥、壤土等）本不需防滲，只是為了達(dá)到透水層而穿過(guò)的層位。由于只有一套設(shè)計(jì)指標(biāo)，這就給質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)帶來(lái)困難。對(duì)此，應(yīng)進(jìn)一步研究。 3 施工技術(shù)和施工設(shè)備 深層攪拌法 六頭攪拌樁機(jī) 施工設(shè)備 擠壓法就是在振動(dòng)錘的擊打下將板樁或模板擠壓到土體中，起拔時(shí)形成空間并同時(shí)注入漿體（水泥漿、砂漿或其它防滲材料）。板樁灌注墻、（寶峨）超薄防滲墻、振動(dòng)沉模板、振切均屬此類。 擠壓法的墻厚較薄，一般為 15cm，而超薄防滲墻厚僅 。為了檢驗(yàn)這一工法的可靠性，經(jīng)水利部批準(zhǔn)長(zhǎng)江重要堤防隱蔽工程建設(shè)管理局在洪湖監(jiān)利長(zhǎng)江干堤選取一段作為試驗(yàn)工程。對(duì)超薄防滲墻、振動(dòng)沉模板進(jìn)行測(cè)評(píng)。測(cè)評(píng)認(rèn)為這兩種設(shè)備可在長(zhǎng)江堤防防滲工程中應(yīng)用。其中超薄防滲墻的最大深度可達(dá) 25m，而振動(dòng)沉模板的深度則不大于 17m。 3 施工技術(shù)和施工設(shè)備 振動(dòng)擠密法 振動(dòng)擠壓工法 振動(dòng)切槽成墻機(jī) 德國(guó)寶峨振動(dòng)成槽薄防滲墻設(shè)施 高壓噴射工法 防滲墻的無(wú)損檢測(cè) 吹填的陸上接力技術(shù) 湖北荊南長(zhǎng)江干堤李家花園段吹填工程量約 200萬(wàn) m３ ，其中30萬(wàn) m3砂源為中粗砂（ d50=），最大吹程 （大部分為陸上輸送），管線最大爬高 15m，有效工期僅 3個(gè)月。 長(zhǎng)江清淤疏浚工程有限公司等單位提出采用國(guó)產(chǎn) 5003/h挖泥船作為取砂船， IHC1600挖泥船主浮箱作為陸上接力泵站方案，并成功的解決了有關(guān)技術(shù)難題，工程得以順利進(jìn)展。 三個(gè)國(guó)內(nèi)第一；第一次采用兩條功率不同、泥泵額定流量和揚(yáng)程均不相同的挖泥船進(jìn)行水陸串接；第一次將挖泥船作為陸上接力泵站使用，而且接泵站的位置受現(xiàn)場(chǎng)客觀條件的限制無(wú)法放置于理論最適合的位置；第一次采用單級(jí)接力泵把 d30=上較粗顆粒沙料輸送至 6km以外。 隱蔽工程積極慎重地采用了一些護(hù)岸新技術(shù)并在部分河段實(shí)施，檢驗(yàn)其護(hù)岸效果，以便在今后的護(hù)岸工程中推廣應(yīng)用。 主要應(yīng)用或試用了鉸鏈混凝土沉排 、 模袋混凝土 （ 砂 ） 、鋼絲網(wǎng)石籠 、 土工布?jí)|拋石及土工布砂袋等 。 目前這些新技術(shù)的造價(jià)都高于拋石 ， 但其使用年限應(yīng)較拋石的護(hù)岸年限長(zhǎng) （ 鉸鏈混凝土沉排在武漢天興洲已應(yīng)用 20年 ） ， 就其總體經(jīng)濟(jì)分析應(yīng)該還是可以接受的 ， 甚至是更經(jīng)濟(jì)的 。 當(dāng)然隨著科學(xué)的發(fā)展 ，技術(shù)的進(jìn)步 ， 新技術(shù) 、 新材料的造價(jià)應(yīng)該不斷降低 。 護(hù)岸工程的 “ 三新 ” 技術(shù) 1 鉸鏈砼沉排 鉸鏈混凝土沉排在護(hù)岸新技術(shù)中是最成熟的。 突出特點(diǎn)是集柔性與整體性于一體，能較好的適應(yīng)河床變形，確保坡腳穩(wěn)定，并且基本上不需維修；同時(shí)還有可工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化施工、質(zhì)量易于控制等優(yōu)點(diǎn)，具有較大的應(yīng)用前景。 鉸鏈混凝土沉排施工主要步驟有：系排梁繞筑、混凝土塊予制、鋪設(shè)土工布、鋪設(shè)混凝土予制塊、水下沉排。施工質(zhì)量的控制要素主要是：予制塊質(zhì)量、“ U”鋼筋扣連接（螺絲要點(diǎn)焊）及排體間的搭接寬度（一定要水下檢查）。 鉸鏈砼施工 2 模袋砼及模袋砂 模袋混凝土（砂）護(hù)岸具有整體性強(qiáng)，抗沖及抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，機(jī)械化施工程度高，施工速度快，施工質(zhì)量容易控制等優(yōu)點(diǎn)；但對(duì)河床平整度要求高，適應(yīng)河床變形能力差（模袋砂稍好）；當(dāng)河床有較大沖深，剛性的 模袋砼施工 模袋混凝土排前沿將懸在水流中，極易折斷破壞。若在模袋混凝土排前沿加拋一定數(shù)量的塊石則對(duì)保護(hù)模袋混凝土免遭折斷是有幫助的。 3 鋼絲網(wǎng)石籠 鋼絲網(wǎng)石籠較之早年已經(jīng)應(yīng)用的鐵絲籠更大、更柔、更適合河床底部形態(tài)，更易相互咬合而成一整體，因而具有較高的抗沖性，適合在河勢(shì)變化較大，水流頂沖強(qiáng)烈的岸段。 鋼絲網(wǎng)籠應(yīng)滿足：有足夠的抗拉強(qiáng)度，能自由起吊，沉放；網(wǎng)孔不能松動(dòng)，以防塊石滑出；網(wǎng)籠應(yīng)有全方位的柔動(dòng)性，以適應(yīng)河床變形及網(wǎng)籠間的相互咬合；網(wǎng)籠應(yīng)具有良好的抗腐蝕性。 鋼絲石籠施工 鋼絲石籠照片 4 土工合成材料的應(yīng)用 土工合成材料種類繁多，前已介紹的模袋混凝土就是土工合成材料應(yīng)用的一例。 土工布?jí)|拋石 土工布砂袋 以上介紹的幾種護(hù)岸新技術(shù)，他們共同的特點(diǎn)是：施工質(zhì)量易于控制、機(jī)械化施工速度快、可使用較長(zhǎng)年限、多數(shù)可用于河勢(shì)度刷烈的岸殷。當(dāng)然，其共同的缺點(diǎn)也是明顯的，首先造價(jià)普遍高于拋石，這在前面已有敘述；其次新的護(hù)岸技術(shù)擔(dān)心船舶拋錨破壞。這樣的憂慮不無(wú)道理，但筆者認(rèn)為這涉及到河道管理問(wèn)題，應(yīng)加大船舶拋錨管理力度，切不可因噎廢食。 穿堤建筑物加固建設(shè)中的新技術(shù) 隱蔽工程中有 8座穿堤建筑物加固。在部分老閘的拆除時(shí)應(yīng)用微差控制爆破，對(duì)涵閘的裂縫補(bǔ)強(qiáng)采用 GS膠、丙乳砂漿等多種新型材料均取得良好效果。值得的一提的是，采用計(jì)算機(jī)控制程序?qū)Υl人字門進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試， 加固中的樊口大閘 大大提高了調(diào)試精度和工效。原需調(diào)試周期一個(gè)月以上，采用本項(xiàng)研究成果（新技術(shù)），一周內(nèi)即完成了調(diào)試任務(wù)，大大縮短了工期。在隱蔽工程工期很短的情況下，這一新技術(shù)的研究成功有著極大的實(shí)用價(jià)值。 4 質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)與運(yùn)行效果 質(zhì)量控制 質(zhì)量管理體系 “百年大計(jì)、質(zhì)量第一”始終是長(zhǎng)江重要堤防防滲工程建設(shè)的質(zhì)量方針，“項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)、施工單位保證、監(jiān)理單位控制、政府部門監(jiān)督”的質(zhì)理管理體系也得到全面落實(shí)。 項(xiàng)目法人長(zhǎng)江建管局建立了以局長(zhǎng)為質(zhì)量第一責(zé)任人，實(shí)行總工程師分管、工程建設(shè)部及工程建設(shè)代表處分級(jí)管理的管理體系。 質(zhì)量檢測(cè) 施工、監(jiān)理對(duì)防滲工程進(jìn)行了自檢和抽檢，自檢和抽檢的方法視工程具體情況有機(jī)口取樣、挖坑、鉆孔取芯、鉆孔注水等，自檢和抽檢量達(dá) 12300余組，全部合格。 竣工驗(yàn)收前項(xiàng)目法人委托具有資質(zhì)的北京海天恒信土木工程檢測(cè)評(píng)價(jià)有限公司進(jìn)行了檢測(cè)。抽檢單位工程 52個(gè)（占總單位工程數(shù)的 80%）、抽檢斷面 132個(gè)、挖坑 38個(gè)，采用無(wú)損檢測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)等方法，檢測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及質(zhì)量評(píng)定的要求。