河堤施工組織設計

堤防施工

施工測量放線

首先對監(jiān)理工程師或建設單位移交的坐標控制點、高程控制點進行復測，并將復測的結(jié)果提交給監(jiān)理工程師核查，作為施工放樣的依據(jù)。然后根據(jù)設計圖紙在實地測設出施工基線、輔助基線、基線控制網(wǎng)，做好標樁的永久標志，埋設牢固，標志明顯清晰。測點設置在不受干擾、牢固可靠、通視好的地方，并認真加以保護。在施工期間，要經(jīng)常對測量控制點進行檢測，如發(fā)生損壞或位移，根據(jù)監(jiān)理工程師的指示，重新恢復這些標樁，另外由施工而引起的標樁位置的變動，包括把標樁暫時移到附近點，及時將這些變化通知監(jiān)理工程師。測量儀器的正確性及其自身的精度是測量精度保證的前提。所有測量儀器使用期間均應在國家計量質(zhì)量技術監(jiān)督局深圳計量檢定站鑒定的周期內(nèi)（周期為12個月），并且測量儀器在使用過程中要經(jīng)常對其軸系關系進行檢查，保證其正確性。我司配用全站型電子速測儀測距及測角（其測距精度為±3mm+3ppm，測角三測回中誤差為±2秒），一般水準測量采用S3水準儀（其每公里中誤差為±3mm），沉降觀測采用精密水準儀，按三等水準測量精度（±1n，n為測站數(shù)）進行觀測；測量作業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)也是測量成果正確性能夠得到保證的一個條件，我司現(xiàn)有兩名從事專業(yè)測量十多年的測量人員，他們的專業(yè)知識和實際經(jīng)驗都很豐富；另外測量內(nèi)業(yè)外業(yè)工作都要做到校核、復測。

軟基處理開工前，對軟基處理范圍內(nèi)的現(xiàn)狀地形進行復測，包括平面幾何尺寸和相應高程點，并繪制出軟基處理范圍的現(xiàn)狀地形橫斷面，報監(jiān)理工程師核查，簽認后作為工程量計算的依據(jù)。除此外所有測量資料均在自審無誤后報請監(jiān)理工程師核驗，系統(tǒng)保存。

根據(jù)工程特點，以道路中心線和另兩條縱向盲溝中心線為施工基

線，以橫向盲溝的中心線為輔助基線。測量放線確定施工基線和輔助基線，經(jīng)監(jiān)理工積師核驗無誤后進行施工放樣。

漿砌塊石施工

1材料

塊石料場在進場以后進行認真查勘比較選擇,料場經(jīng)監(jiān)理單位批

準,由當?shù)亓蠄鲋髯孕虚_采,我方購買選定料場的成品石料.

使用時選用質(zhì)地堅硬,不易風化,沒有裂縫且大致方正的巖石,其

抗水性,抗凍性,抗壓強度均應符合設計要求.

砂漿應拌和均勻,一次拌料在其初凝之前應使用完成.砂漿標

號??,配合比應經(jīng)試驗確定,經(jīng)監(jiān)理工程師確認后勤工作實施.

3.2砌筑

砌筑前進行清基整平,然后采用鋪漿法砌筑,分層砌筑,上下錯

縫,內(nèi)外搭接,砌立平整,插搗密實,穩(wěn)固.

相鄰工作面的砌筑高差不大于1.2m,每層應大體找平,分段位置

設在沉降縫或伸縮縫處.鋪砂漿前石料應灑水濕潤,但砌筑時不得有殘留積水.灰縫厚度一般20~35mm,較大的縫隙應用礦石填塞,但不得在底座上或石塊下面用高于砂漿的小石塊支墊.砌體基礎的第一層石塊將大面朝下,砌體的第一層及其轉(zhuǎn)交,交叉與洞穴,孔口等處,均應選用較大的平整毛石.所有石塊均放在新拌制的砂漿上,砂漿必須飽滿,石間不得直接緊靠,不允許采用外面?zhèn)攘⑹瘔K,中間填心的方法砌石.砌體裁的結(jié)構(gòu)尺寸和位置,必須符合施工詳圖規(guī)定,表面偏差在2m

范圍內(nèi)不得大于30mm;砌體寬度;平縫15~20mm豎縫20~30mm.膠結(jié)砂漿料介于初凝和終凝之間的砌石體,不允許發(fā)生攏動,否則應重新處理.因故停頓時間過長后,應將原砌體表面的浮渣清除干凈再繼續(xù)施工.在下小雨時施工,應減小水灰比,并做好表面保護;如遇中到大雨,應停工并妥善保護工作面;雨后若表層砂漿尚未初凝,可加鋪砂漿繼續(xù)施工,否則應按工作縫要求進行處理.砌體外露面在砌筑12~18h內(nèi)時進行養(yǎng)護時間14天,并經(jīng)常保持持外露面濕潤.初期養(yǎng)護應注意加草袋覆蓋,防止雨水沖刷和烈日爆曬.

地基垂直防滲與地基加固技術較多，但在堤防加固工程中，比較

適用的有灌漿技術、防滲墻技術、高壓噴射注漿技術、深層攪拌法加固技術、振沖法加固技術等。

第二節(jié) 垂直防滲與地基加固方法選擇要點

一.垂直防滲與地基加固方法選擇的基本原則

在除險加固工程中，防滲與地基加固處理方案的選擇，具體取決

于以下諸方面。

(1)功能性：必須滿足工程目的和要求；

(2)可實施性：方案的工程規(guī)模、有關參數(shù)和技術指標，在目前

的技術水平條件下是可行的；

(3)經(jīng)濟性：方案通過技術經(jīng)濟比較，投入產(chǎn)出分析，在滿足功

能性要求的前提下，工程費用較低，工程概預算能夠承受；在確定采用后尚應采用先進技術，優(yōu)化方案，合理使用材料。

(4)環(huán)境和安全性：避免工程污染環(huán)境或污染最��；能保障堤防

結(jié)構(gòu)和相鄰建筑物安全，保證施工人員的安全。

二、垂直防滲和地基加固方法與選擇

（一）垂直防滲方法的選擇

1.垂直防滲方案的選擇主要考慮適應工程性質(zhì)、條件，可滿足工

程防滲目的和要求，有一定的防滲標準，工程費用較低等因素。防滲標準直接關系到堤防的安全性以及工程量、工程進度、造價等。

2.堤防垂直防滲是滲流控制處理的一部分，盡可能符合前堵后排

的原則、堤身和堤基滲流控制措施統(tǒng)一考慮的原則。和滲流控制方案一起應在技術經(jīng)濟比較后確定。

3.堤身的垂直防滲處理

可采用截滲墻（薄防滲墻、定擺噴、板樁墻），劈裂灌漿等防滲

體。在防滲體不能和地基防滲措施統(tǒng)籌實施時，可考慮截滲墻方案。

4.堤基的垂直防滲處理

透水堤基垂直防滲處理可采用截水槽、截滲墻等作為防滲體。采

用截水槽、截滲墻等防滲體時，材料可采用粘性土、土工膜、固化灰漿、水泥、水泥砂漿、混凝土、塑性混凝土、瀝青混凝土、化學材料；施工可采用人工開挖、機械開挖、鋪設、沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆、抓斗、輪銑、射水、鋸槽、斗式、多頭鉆、定擺噴、灌漿、板樁、攪拌樁等技術；其厚度和設置方式應滿足材料允許滲透坡降要求；其防滲性能、效果應符合防滲要求和適應防滲體的布置。

對于截滲墻，關鍵是要采用薄墻和廉價的材料才能有效地減低工

程造價。如采用射水、鋸槽、鏈斗、多頭攪拌樁、插板等薄墻成槽方式，并使用土工膜、塑性混凝土、自凝灰漿、固化灰漿等作為墻體材料，其單價可在130～250元/m2間。定擺噴、板樁墻、攪拌樁造價也較低，其單價在70～350元/m2間。

對于砂卵礫石含量較高、粒徑較大的地層，則應考慮沖擊鉆、回

轉(zhuǎn)鉆、抓斗、輪銑等成槽方式的截滲墻，其單價可在200～800元/m2間。根據(jù)堤防工程的特點，對該類地層險工段的防滲處理也可考慮單排灌漿帷幕防滲或劈裂灌漿，配合其它滲流控制措施可以達到一定的滲流控制標準，其單價可在50～150元/m2間。

5.堤基防滲體應布置在臨水堤腳或堤頂偏臨水側(cè)，并與堤身防滲

體有效連接，且符合變形協(xié)調(diào)的要求。

（二）地基加固方法的選擇

1.首先應分析采用天然地基的可行性，如有可能應盡量采用天然

地基。

2.根據(jù)建筑物對地基的要求和地基條件，確定需要進行處理的范

圍和處理要求。

3.地基處理方法必須滿足堤防對地基的設計要求，主要指天然地

基經(jīng)處理后應能達到的物理力學指標。

4.對天然地基的條件、處理要求、工程費用及材料來源等各方面

進行綜合考慮，以確定合適的地基處理方法。

5.地基處理方法原則上一定要技術上可靠、經(jīng)濟上合理，又能滿

足施工進度要求。通過分析比較可以采用一種處理方法，也可以采用由兩種或兩種以上的處理方法組成綜合的處理方案。

6.注意節(jié)約能源，注意環(huán)境保護，避免因地基處理而對地面水和

地下水產(chǎn)生污染，振動噪音等對周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。

（三）幾種垂直防滲與地基加固方法的比較

垂直防滲與地基加固的方法較多，但在堤防除險加固工程中，比

較適用的有灌漿法、防滲墻法、高壓噴射灌漿法、深層攪拌法和振沖法等幾種，其中灌漿法、防滲墻法高壓噴射灌漿法和深層攪拌法既可以做成防滲墻，處理地基滲漏問題，也可以用于地基加固。而振沖法、強夯法、排水固結(jié)法等可應用于新建或改建堤防工程中。幾種垂直防滲與地基加固方法的特點及適用范圍見表5－1。

表5－1 幾種主要垂直防滲與地基加固方法的比較

雖然常用的幾種地基加固方法可以用來加固堤身，但往往在經(jīng)濟

上是不合理的。堤身問題可以按照堤防工程施工規(guī)范的有關要求，采用人工翻建的方法重新填筑，施工質(zhì)量是可以得到保證的，而且還可以利用當?shù)氐霓r(nóng)閑勞動力，以工代賑。

第三節(jié) 灌漿加固與防滲技術

灌漿技術是利用壓力將能固結(jié)的漿液通過鉆孔注入巖土孔隙或

建筑物的裂隙中，使其物理力學性能改善的一種方法。

一、 灌漿分類

1.按照灌漿的作用來劃分 （1）固結(jié)灌漿 ；（2）帷幕灌漿；（3）接觸灌漿。

2.按照基礎的構(gòu)成來劃分 （1）砂礫石灌漿；（2）巖石灌漿。

3.按照灌漿材料來劃分 （1）水泥灌漿；（2）水泥粘土灌漿；

（3）化學灌漿。

4.按照使用的壓力來劃分 （1）常壓灌漿；（2）高壓灌漿。

5.按照灌漿工藝所依據(jù)的理論來劃分 （1）滲入性灌漿；（2）劈裂灌漿；（3）壓密灌漿

還有其他不同的分類方法，如常見到的有充填灌漿、裂縫灌漿、應急灌漿、糾偏灌漿、界面灌漿等等。

二、灌漿材料

用于堤防工程的灌漿技術，是在灌漿壓力作用下，漿液克服各種阻力而滲入孔隙和裂隙，壓力越大，吸漿量及漿液擴散距離就大，因此又稱滲入性灌漿。這種灌漿是在地層結(jié)構(gòu)不被破壞的條件下滲入地層，因而漿液的顆粒尺寸必須小于土的孔隙尺寸，也就是說，漿液必須滿足地層的可灌性條件，因此漿材的選用尤為重要。

適合于堤防灌漿的材料主要有以下幾種：

1.水泥漿 水泥漿是由水泥和水混合經(jīng)攪拌而制成的漿液.為了改進漿液性能，有時需要在漿中加入少量的添加劑。

水泥漿液具有來源豐富，價格便宜，漿液結(jié)石體抗壓強度高、抗?jié)B性能好、工藝設備簡單、操作方便等優(yōu)點，但是水泥漿液是一種顆粒狀的懸浮材料，受到水泥顆粒粒徑的限制，通常用于粗砂層的加固。

2.粘土漿 粘土漿是粘土的微小顆粒在水中分散，并與水混合形成的半膠體懸浮液。選擇灌漿用的粘土，一般有如下幾個要求：

塑性指數(shù)> 17；

粘粒（粒徑小于0.005mm）含量不小于40％～50％；

粉粒（粒徑0.005～0.05mm）含量一般不多于45％～50％；

含砂量（0.05～0.25mm）不大于5％。

粘土漿的結(jié)石強度和粘結(jié)力都比較低，抗?jié)B壓和沖蝕的能力很弱，故僅在低水頭的防滲工程上才考慮采用純粘土漿灌漿。

在粘土漿液中，加入水玻璃溶液，可配制成粘土水玻璃漿液，水玻璃加量為粘土漿的10％— 15％，漿液的凝結(jié)時間可縮短為幾十秒至幾十分，固結(jié)體滲透系數(shù)為10- 5～10- 6cm/s。

3.水泥粘土漿 水泥粘土漿是由水泥和粘土兩種基本材料相混合所構(gòu)成的漿液。水泥和粘土混合可以互相彌補缺點，構(gòu)成性能較好的灌漿漿液。

水泥粘土漿液較單液水泥類漿液成本低，流動性、抗?jié)B性好，結(jié)石率高，目前大壩的砂礫石基礎的防滲灌漿帷幕，幾乎都是采用水泥粘土漿灌注的。

4.水泥— 水玻璃漿液 水泥— 水玻璃漿液是以水泥和水玻璃溶液組成的一種灌漿材料。它克服了水泥漿液凝結(jié)時間過長的缺點，水泥— 水玻璃漿液的膠凝時間可以縮短到幾十分鐘，甚至數(shù)秒鐘�？晒嘈员燃兯�泥漿也有所提高，尤其適合在動水狀態(tài)下粗砂層地基的防滲加固處理。

5.水泥砂漿 在對較大缺陷的部位灌漿時，可采用水泥砂漿灌漿，一般要求砂的粒徑不大于1.0mm,砂的細度模數(shù)不大于2。

在水泥砂漿中加入粘土，組成水泥粘土砂漿，水泥起固結(jié)強度作用，粘土起促進漿液的穩(wěn)定作用，砂起填充空洞的作用。水泥粘土砂漿適用于靜水頭壓力較大情況下的較大缺陷，大洞穴的充填灌漿。

6.水玻璃類漿液 水玻璃類漿液是由水玻璃溶液和相應的膠凝劑組成。灌入地層后，經(jīng)過化學反應生成硅酸凝膠，在土（砂）的孔隙中充填，達到固結(jié)和防滲堵漏的目的。

水玻璃漿液的粘度小，流動性好，在用水泥漿或粘土水泥漿難于處理的細砂層和粉砂層地基，可使用水玻璃漿液。

在堤防基礎的加固及防滲處理施工中，漿液的可灌性是決定灌漿效果的最重要參數(shù)

堤基灌漿可以用下式評價其可灌性：

M=D15/d85 (5-1)

式中：M為灌入比；D15為受灌地層中15％的顆粒小于該粒徑(mm)；d85為灌注材料中85％的顆粒小于該粒徑(mm)。

M> 15可灌注水泥漿；M > 10可灌注水泥粘土漿。如可灌性不好，可采用水玻璃類漿液灌漿。幾種灌漿材料的主要特點見表5— 2

表5— 2 幾種灌漿材料的主要特點

上述幾種材料中，除水玻璃漿液外，價格都比較低，水玻璃漿液的價格比其它漿液的價格要高一些，工程多采用水泥漿和水泥粘土漿。對一些非均質(zhì)的粉砂土地基還可以采用水泥和水玻璃漿液分別灌注的方法，達到復合加固的目的。

水泥漿液只能灌入粗砂層，而對顆粒細、孔隙小、工程特征欠佳的粉砂土地基，水泥灌漿只能進入地基土體結(jié)構(gòu)受到破壞而形成的空洞或裂縫中，起不到防滲灌漿的作用，難以提高地基的抗?jié)B性能。而水玻璃漿液可以進入細砂層和細砂層的孔隙。

采用復合灌漿方法，可取長補短，先用水泥灌漿處理，使水泥漿液先行填充地基土體中大小不一的孔洞和裂隙，經(jīng)48小時的沉淀和固化，然后對同一孔進行清孔，再灌注水玻璃漿液(如酸性水玻璃漿液)。這樣既可以充分發(fā)揮水泥漿液強度高的特點，又可以充分利用水玻璃漿液的優(yōu)點，提高注漿的效果。這種復合灌漿的方法，已在江蘇豐縣廢黃河畔的范樓閘應用，粉砂土的滲透系數(shù)由2.7-4.7×10-4cm/s降至1.3×10-7cm/s以下。

三、灌漿工藝 （一）灌漿加固工藝 1.灌漿孔的布設。加固灌漿孔的布設常用方格形、梅花形和六角形，見圖5－1。方格形的主要優(yōu)點是便于補加灌漿孔，在復雜的地區(qū)宜采用這種方法，而梅花形和六角形布孔的主要缺點是不便于補加灌漿孔，預計灌漿后不需補加孔的地基多采用這種形式。

2.鉆孔。鉆孔可采用機鉆、錐鉆、打管等各種成孔方法。

3.灌漿施工技術要點 （1）采用“圍、擠、壓”的原則，就是先將灌漿區(qū)圈圍住，再在中間插孔灌漿擠密，最后逐序壓實，這樣易于保證灌漿質(zhì)量。最好采用分序灌漿的辦法。

（2）在可能的情況下，以采用較大的壓力為好。

圖5－1 灌漿孔布置圖

（3）灌漿開始時，以稀漿開始，采用逐步加稠的方法。 （二） 帷幕灌漿工藝 灌漿技術除作為加固地基外，也適合堤防工程透水地基的防滲處理，構(gòu)筑防滲帷幕。

1.帷幕的設置 （1）帷幕的位置 堤防基礎的灌漿帷幕應與堤防防滲體（多由粘土一類的不透水材料所構(gòu)成）相連，因此帷幕宜設在堤防臨水側(cè)鋪蓋下或臨水坡腳下，見圖5—2

（2）帷幕的形式 1）均厚式帷幕 帷幕各排孔的深度均相同。稱為均厚式帷幕。在砂礫石層厚度不大，灌漿帷幕不甚深的情況下，一般多采用這種形式。

2）階梯式帷幕 在深厚的砂礫石層中，因為滲流坡降隨砂礫石層的加深（即隨帷幕的加深）而逐漸減小，故設置深帷幕時，

圖5—2 灌漿帷幕位置示意圖

多采用上寬下窄呈階梯狀的帷幕。幕寬的部位，灌漿孔的排數(shù)多；幕窄的部位，灌漿孔的排數(shù)少。

（3）帷幕的深度和厚度

一般情況下，帷幕深度宜穿過砂礫石層達到基巖，這樣可以起到全部封閉滲流通道的作用。帷幕的厚度（T）主要是根據(jù)幕體內(nèi)的允許坡降值來確定的。但可按下式作初步估算：

T=H/J （5-2）

式中 H為最大作用水頭，m；J為帷幕的容許比降，對一般粘土漿可采用J≤3～4。

對于砂礫石厚度較淺，一般設置1～2排灌漿孔即可，對基礎承受的水頭超過25～30m時，帷幕的組成才設置2～3排。

灌漿孔距主要決定于地層的滲透性、灌漿壓力、灌漿材料等有關因素，一般要通過試驗確定，通�？拙酁�2～4m。如果在灌漿施工過程中，發(fā)現(xiàn)漿液擴散范圍不足，則可采用縮小孔距，加密鉆孔的辦法來補救。

2.帷幕灌漿方法

鉆孔灌漿方法主要有打花管灌漿法、套管護壁法、循環(huán)鉆灌法和袖閥管法。

（1）打花管灌漿法 首先在地層中打入一下部帶尖頭的花管，然后沖洗進入管中的砂土，最后自下而上分段撥管灌漿。見圖5—3。此法比較簡單，但遇卵石及塊石時打管很困難，故只適用于較淺的砂土層。

（2）套管護壁法 套管護壁法的施工見圖5— 4所示，邊鉆孔邊打入護壁套管，直至預定的灌漿深度（a），接著下入灌漿管（b），然后拔套管灌注第一灌漿段（c），再用同法灌注第二段（d）及其余各段，直至孔頂。

（3）循環(huán)鉆灌法 如圖5—5，這種方

法僅在地表埋設護壁管，而無需在孔中打入

套管，自上而下鉆完一段灌注一段，直至預定深度為止，鉆孔時需用泥漿固壁或較稀的漿液固壁。如砂礫層表面有粘性土復蓋，護壁管可埋設在土層中（a），如無粘土層則埋設在砂礫石層中（b）。

圖5—3 打花管灌漿

法

圖5－4 套管護壁灌

漿法

圖5—5 循環(huán)鉆灌法

（4）袖閥管法

圖5— 6 袖閥管法施工程序

袖閥管法的施工可分四個步驟，見圖5—6。 鉆孔 用優(yōu)質(zhì)泥漿（如膨潤土）固壁，不用套管護壁（a）；插入袖閥管 為使套殼料的厚度均勻，應設法使袖閥管位于鉆孔的中心（b）；澆注套殼料 用套殼料置換孔內(nèi)泥漿（c）；套殼料的作用是封閉袖閥管與鉆孔壁之間的環(huán)狀空間，防止灌漿時漿液流竄，套殼在規(guī)定的灌漿段范圍內(nèi)受到破碎而開環(huán)，逼使灌漿漿液在一個灌漿段范圍內(nèi)進入地層。灌漿 待套殼料只有一定強度后，在袖閥管內(nèi)放入帶雙塞的灌漿管進行灌漿（d）。

灌漿方法的選用主要取決于施工隊伍的經(jīng)驗和技術熟練程度，其中打花管法灌漿最為簡單，袖閥管法比較復雜一些，但施工質(zhì)量較高。袖閥管法可根據(jù)需要灌注任何一個灌漿段，還可以進行重復灌漿。而且可使用較高的灌漿壓力，冒漿和串漿的可能性小。

在砂礫石層灌漿中，對灌漿壓力的確定，目前還缺乏統(tǒng)一的河堤施工組織設計、比較準確的計算灌漿壓力的公式。灌漿初期，也可先憑經(jīng)驗預估的壓力灌漿，然后根據(jù)吸漿情況以及對地表的觀察，視有無冒漿或抬動變形情況，再做壓力調(diào)整。

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