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2010年第3期东北水利水电工程施工

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[文章编号]1002-0624(2010)03-0025-03

振动沉模防渗板墙技术在水利工程中的应用

刘洁1,赵强2,潘维宗1

(1.山东大学土建与水利学院，山东济南250062;2.中国水利水电第十三工程局，山东德州253000)

[摘要]振动沉模防渗板墙技术是近几年引入水利工程中进行地基防渗加固的一种新技术。文章综合介绍了振动沉模技术的相关理论、施工工艺，并以曹妃甸供水公司蓄水池止水帷幕工程为例，说明了振动沉模技术在工程中的应用，通过检验完全满足防渗要求。

[关键词]振动沉模；防渗板墙；水利工程[中图分类号]TV441

1概述

振动沉模防渗板墙技术是近几年兴起并引入水利工程中进行地基防渗加固的一种新技术。它是依据强力振动原理，利用高频振锤将空腹模板沉入土中，造成槽孔，边灌浆边振动拔模，浆液留在槽孔中即形成单个板墙，沿施工放线路线顺序施工，将单块板墙连接起来，即可形成所需要的连续防渗板墙帷幕。

该技术相对于其他防渗加固技术有以下特点：

(1)工艺简单、质量可靠。充分利用空腹模板的造槽、导向、护槽等功能一次连续成墙，建造的墙体垂直连续，墙面平整，厚度均匀，帷幕完整性良好。

(2)工效高。单机每台班造墙面积150m2左右。

(3)工程造价低。约150元/m2。

(4)振动沉模系统采用了液压步履式打桩机，运行平稳、灵活、定位准确。

(5)板墙薄。由于墙体抗渗坡降大，薄墙体即可满足防渗要求，且建造的墙体厚度均匀，目前可做到10~20cm。

(6)防渗加固效果好。模板的端部是一个楔形体，振动沉模的过程是端部楔形体向两侧振动挤土过程，土体被挤压挤密的范围是模板厚度的2~3.5倍，从而提高了抗渗效果。因为被挤压的土体在相当一段时间内有回弹的作用，加强了土与板墙的良好结合。当浆体凝结后不会使板墙与结合的土体分离，从而提高了堤(坝)的渗透稳定和变形稳定。

该技术主要适用于一般粘性土、粉土、松散至

[文献标识码]B

中密的砂土等土层地基中的防渗墙建设，目前广泛应用于江河、湖泊、平原水库堤坝的防渗工程中。

2施工工艺流程

施工工艺流程，见图1。

模板就位

模板就位

沉A模

沉B模

边注浆边提A模，形成一块板墙(A变成B)

再沉A模(此时B模板为导向板)

边注浆边拔B模(B变成A)

重复上述过程成一块边续板墙

图1施工工艺图

3应用实例

3.1工程概况

曹妃甸供水公司蓄水池是曹妃甸净水厂的备用水源地，地基处理工程区域为400m×400m。经设计沿400m×400m的方形区域打设防渗墙，施工工艺为振动沉模，沉模深度根据具体地质条件分为13.54,12,8m等3种，模板厚度0.12m,宽度0.75m。其施工技术要求为：(1)振模防渗墙要达到设计的深度，厚度和宽度；(2)振模防渗墙墙体连续，墙体倾斜度不大于0.3%~0.5%;(3)振模防渗墙体28d,渗透系数k≤10-7cm/s;(4)振模防渗

工程施工东北水利水电2010年第3期

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墙墙体28d,抗压强度2MPa;(5)振模防渗墙墙体弹性模量不大于600MPa;(6)振模防渗墙墙体抗渗坡降不小于200。

3.2工程地质条件

施工区域为2005年5月新填海造地吹填而成，上部主要地层有：

①层新近吹填砂：土层主要为灰褐色粉细砂，含较多贝壳碎片，在吹填区域吹填喇叭口门位置，粘粒含量较多，局部有较厚的淤泥质土。

②层粉质粘土：灰黑色，呈流塑—软塑状态，饱和，含有机质，局部地段为淤泥质粉质粘土，属高压缩性土。

③层粉砂：灰色，松—稍密，饱和，长石一石英质，含少量贝壳碎片，颗粒成圆形，均粒，含有机质。

④层细砂：灰色，中密一密实，饱和，含有机质。

⑤层粉质粘土：灰一灰黑色，可塑，饱和，含有机质。

⑥层粉质粘土：黄褐色，呈可塑~硬塑状态，中压缩性土。

⑦层细砂：褐黄色，饱和，呈密实状态。

3.3工程施工

为确保工期，该工程采用两套设备同时施工，施工设备主要由振槽系统、灌浆系统两部分组成。

3.3.1施工程序

(1)模板就位。先将桩机调平，使立柱垂直，再将A模板对准孔位，靠振动体系的自重落下，检测调整模板的垂直度达到规程要求。

(2)振动沉模。启动振锤，先将A模板沿施工轴线沉入地层，达到设计深度，A模板为先导模板，有起始、定位、导向作用，故其垂直倾斜度要符