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上游围堰截渗处理方案

xx江供水工程二期上下游围堰为土石围堰，上游围堰顶高程按梅汛期5年一遇（P=20%）洪水位（9.36m）加安全超高确定为9.86m，堰顶宽6m。上游围堰戗堤高程按非汛期5年一遇（P=20%）洪水位加安全超高确定为5.0m，戗堤顶宽21.81m，戗堤以下为过水围堰。下游围堰堰顶高程按梅汛期5年一遇（P=20%）洪水位（7.6m）加安全超高确定为8.1m，堰顶宽6m。下游围堰戗堤高程与上游围堰相同、戗堤顶宽15.3m，戗堤以下为过水围堰。围堰迎水面边坡为1：1.5，背水面边坡为上游围堰为1：2，下游围堰为1：1.5，堰体采用砂砾石填筑。

考虑到二期工程位于河道主槽位置，为应对施工期内发生超标准洪水冲毁二期上下游横向围堰，满足快速修复围堰、恢复施工的要求，本工程二期上下游横向围堰5.0m高程以下采用过水围堰形式，5.0m以上采用自溃式围堰。

二期上下游围堰过水围堰防渗采用高喷防渗墙，防渗墙顶高程5.0m，底高程-15.0m。自溃式围堰采用粘土心墙防渗，粘土心墙顶宽2m，两侧边坡为1：0.2。

上游围堰于2009年11月完成戗堤填筑，2009年12月完成高喷防渗墙施工。

高喷防渗墙采用摆喷法，孔距1.3m，摆角35度，分两序施工。先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔，施工过程中上游围堰75号-95号孔、107号-119号孔（位于上游围堰右侧岸坡段，长约50米范围）孔口未返浆，施工中采取往孔内灌注黄沙、水玻璃等方法，均未见效。后又在防渗墙上游侧增设一排旋喷孔，但仍未奏效。由于高喷防渗墙

未能成墙，目前上游围堰渗漏量达500L/s。二期上游围堰5.0高程以下为过水堰，将经历2010年台汛，围堰渗漏使基坑排水费用增加的同时也存在较大的安全隐患，为确保二期工程安全渡汛，我部拟对围堰渗漏部位进行截渗处理。

一、渗漏原因

1、地质方面的原因

二期上游围堰位于xx江右侧深槽段，覆盖层为第四系全新统冲洪积层（al-plQ4）、第四系全新统冲海层(al-mQ4)、第四系上更新统冲洪积层（al-plQ3），基岩为侏罗系上统的西山头组（J3x）。

全新统冲洪积层（al-plQ4）、第四系全新统冲海层(al-mQ4)：灰黄色砂砾卵石层，含漂石，粒径一般5～20cm，砾卵石含量70%～90%，含砂量10%～20%，含泥量较少，一般小于3%。本层砂砾卵石层厚一般9.6m～18.6m左右，主要分布河漫滩表部;偶夹冲海积含淤泥砂砾卵石透镜体，厚1.3～2.1m，分布高程-4.1~-2.9m，分布于右侧深槽中。

上更新统（al-plQ3）：为含泥砂砾（卵）石层，黄褐色，重Ⅱ型N63.5=10～15击，中密，泥质胶结。砾卵石含量60%左右，砂含量一般在10%，泥含量5%～10%，随深度的增加，含泥量逐渐增加，底部局部可达25%。粒径一般5～10cm，局部有漂（孤）石，砾石成份以火山岩为主，其次为砂岩，砾石表部稍风化。顶板高程-11.0～-13.1m。

按透水率不同可分为上、下二层：上层为强透水层，渗透系数k=2.07E-1～5.19E-1cm/s，其底板高程-13.8m～-20.5m；下部为中等透水层，渗透系数k=8.13E-4～2.63E-3cm/s。

围堰地基为强透水的砂砾石和含泥砂砾石，本身存在渗漏和渗透变形问题。

右侧深槽段近十几年来，由于大量挖砂弃料，河道表层均为8-20cm等粒径砂砾料覆盖,在围堰和河床间形成了极强透水带，是造成渗漏的主要原因。

2、施工工艺

围堰防渗采用水泥高压喷射成墙技术，其原理是在设定的压力和流量参数下，利用高速射流切割土体，并按规定的提升速度定向喷射水泥浆，使土体固结，从而达到防渗的目的。高喷防渗墙要求土体级配连续。在级配不连续的等粒径砂砾石中，由于土体无法被切割扰动，孔隙率大，喷射的水泥浆液大量流失，尤其是在有一定水头的渗透压力下，根本无法成墙。

三、截渗方案比较

根据高喷防渗墙施工和堰体渗漏情况，我部咨询了设计等有关专业公司，对不同的围堰截渗方案进行了比较。

1、水泥灌浆

水泥灌浆是利用地质钻机造孔，按一定压力向土体灌入水泥浆，使水泥浆沿土体颗粒之间的空隙均匀扩散，水泥浆液凝固后起到防渗作用。我部在咨询省水利水电设计院岩土院后，该院建议利用地勘水泥灌浆进行截渗处理，预算费用约190万元。采用水泥灌浆进行防渗处理常见于岩石基础，在高水头