高壓旋噴柱式防滲墻是地下管廊、深基坑等地下工程和水利工程常用的垂直防滲技術(shù),該技術(shù)具有成墻質(zhì)量可靠、設備輕便靈活等技術(shù)特點(diǎn),廣泛適用于處理粉質(zhì)黏土、粉土、砂土、黏土、碎石土、素填土等地層。但普通高壓旋噴防滲墻技術(shù)具有成墻厚度大、鉆孔間距較小、水泥用量大、工程造價(jià)高、施工效率較低等工程問(wèn)題。為了降低工程成本,提高施工效率,山東大學(xué)與山東省機械施工有限公司聯(lián)合研發(fā)了一種變角速度高壓旋噴(簡(jiǎn)稱(chēng)“變噴”)技術(shù),實(shí)現了矩形、十字形、橢圓形等各種異型斷面高壓旋噴樁噴射。采用矩形斷面墻體變噴工藝,開(kāi)展了粉土、粉質(zhì)黏土、砂壤土等地層條件下的高壓變噴防滲墻現場(chǎng)試驗,結果表明,變角速度高壓旋噴可大大降低防滲墻的成墻厚度且墻體厚度均勻,顯著(zhù)加大旋噴樁鉆孔間距。與傳統的高壓旋噴防滲技術(shù)相比,該技術(shù)可節約工程成本約50%,提高施工效率40%以上,社會(huì )經(jīng)濟效益顯著(zhù)。
應用情況:
采用該技術(shù)已經(jīng)在4個(gè)工程中成功應用,具體工程應用情況如下:
(1)濟南先行引爆區的道路綜合管廊開(kāi)挖支護止水帷幕工程。工程位于濟南市新舊動(dòng)能轉換先行引爆區內,原設計采用的支護結構體系為防滲帷幕加支護方案,支護結構為Φ800mm@1400mm鉆孔灌裝樁,截水帷幕為旋噴樁Φ600mm@450mm+坑內疏干,防滲墻總長(cháng)625m,防滲墻總長(cháng)深13m。根據變角速度試噴情況,將該工程防滲墻施工由普通高壓旋噴調整為變角速度旋噴,噴孔間距為1.2m,墻厚度為0.5m,工程鉆孔數量減少63%(868個(gè)),直接節省水泥2400余噸,降低成本100多萬(wàn)元。
(2)濟寧市中心城區車(chē)站西路升級改造綜合管廊支護工程。項目位于濟寧市任城區。防滲墻設計為旋噴樁Φ800mm@600mm、深度為15m,防滲墻總長(cháng)600m。采用變角速度旋噴技術(shù)后,噴孔間距調整為1.2m,墻厚度為0.3m;鉆孔數量由2000個(gè)減少到1000個(gè),節省水泥約1300噸,大大加快了施工進(jìn)度。
(3)鄒平鐵路專(zhuān)用線(xiàn)翻車(chē)機地下結構工程。工程位于濱州市鄒平經(jīng)濟開(kāi)發(fā)區內。原基坑設計采用Φ800mm@550mm高壓旋噴防滲帷幕,深度約30m?,F場(chǎng)采用變角速?lài)姌?,分別采用10cm、15cm和20cm的提升速度,單幅墻段長(cháng)度分別達到1.1m、1.2m、1.4m,鉆孔間距從550mm調整為1000mm,鉆孔數量從1756個(gè)減少到966個(gè),節省水泥約8200噸,節省工程費用約500萬(wàn)元。
(4)泰安市高新區羅石溝水庫壩體除險加固工程。項目位于泰安高新區。設計防滲墻長(cháng)150m、深15m,采用擺噴工藝施工,設計要求成墻的有效厚度不小于20cm,最小墻厚不小于12cm,墻體滲透系數k≤10-6cm/s,水泥滲入量為300kg/m,設計噴孔中心距為1.4m。采用變角速矩形旋噴樁,技術(shù)參數不變,單幅墻段長(cháng)1.5m~1.6m、厚度約0.4m。共施工防滲帷幕2250m2。工后試驗檢測表明,變噴防滲技術(shù)質(zhì)量可靠。
試驗與工程應用情況表明,與傳統的高壓旋噴防滲技術(shù)相比,該技術(shù)可節約工程成本約50%,提高施工效率40%以上,社會(huì )經(jīng)濟效益顯著(zhù)。