洞庭湖华容县团洲垸险情牵动了全国人民的心,湖南省委在第一时间紧急部署,救援、抢险双管齐下,最大限度减少了人民生命和财产遭受更为严重的损失。然而,类似于环洞庭湖水网基础设施围堰的修复治理工程采用何种工法及设备施工,能够更好保障堤坝的长治久安问题也引发了业内人士更多的关注和思考。
针对平原地区的江河、湖泊、水库等围堰防渗加固施工的方法和设备有很多,常用的有以下几种:一是采用液压地连墙抓斗成槽后浇筑混凝土防渗加固;二是采用高压旋喷加固并附加聚乙烯土工膜防渗;三是采用CSM深层搅拌工法通过一定参量的混凝土与坝基原土混合搅拌成墙,防渗加固一次完成;四是TRD工法,类似与CSM深层搅拌工法,也能做到防渗加固统筹完成。这几种工法各有千秋,选用何种工法和设备既要考量工程工况和地质条件对设备适用性要求,也要考虑施工的效率和经济性。下表是几种堤坝防渗加固常用工法和设备的比较:
工法/优劣势 | 地下连续墙 | CSM工法 | TRD工法 | 高压旋喷 |
地层适应性 | 软土/砂卵砾石 | 土/砂/卵砾石/软岩 | 土/砂/卵砾石(有难度) | 土/砂软地层 |
施工深度 | 可达100米以上 | 70m以内,可根据地下透水层起伏调节成墙深度 | 70米以内,无法根据地下透水层起伏调节成墙深度 | 40米以内 |
防渗/加固效果 | 全断面/强度高 | 全断面/强度高 | 全断面/强度适中 | 一般需附加土工膜保证防渗效果 |
施工效率 | 成槽后 灌注混凝土 | 混凝土与坝基原土混合搅拌,一次完成。可直接穿透卵砾石层或软基岩搅拌 | 混凝土与坝基原土混合搅拌,一次完成;无法突破卵砾石或软岩层 | 较前三者效率 |
施工成本 | 100%原土置换,渣土需处理,成本高 | 原土置换少,成本低 | 原土置换较多,需吊车辅助设备移位,施工成本偏高 | 水泥浆流失率高,施工成本较低 |
上海金泰CSM工法产品因2010年南水北调兴隆水库工程应运而生,至此以后在全国各地水库围堰除险加、地下污染治理、城市基坑止水帷幕、大型桥梁锚碇基坑槽壁加固等领域不断扩大推广应用。2018年获得国家科技进步二等奖(该工法及装备技术解决了复杂地质和城市敏感环境条件下,深大地下空间开发面临的深层地下水控制难题,并适用于水利工程防渗、垃圾填埋场污染物隔离、深厚软土地基处理等工程领域,主要成果达到国际领先水平——国家科技进步奖参选项目评价报告),2023年纳入水利部《2023年水利先进实用技术重点推广指导目录》,被水利部认定为水利实用先进技术。
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