TRD工法超深止水帷幕在某项目中的应用

本研究基于武汉长江航运中心项目,通过墙体质量检测、群孔抽水试验、基坑开挖期检查、周边环境监测等手段对武汉地区首次采用的TRD工法水泥土搅拌墙止水帷幕的止水效果进行研究。结果表明,TRD工法水泥土搅拌墙止水帷幕的止水效果显著,可以有效隔断基坑内外地下水的水力联系。本研究成果可作为一次“开先河”般成功的案例在武汉地区大力推广。

元宝山露天煤矿疏排水现状与帷幕截水实施效果

为有效保护地下水资源,减少矿坑疏排水量,元宝山露天煤矿打破传统的疏排降水治理思路,提出采用防渗膜垂向隐蔽铺设与抗渗混凝土浇筑充填的帷幕截水技术进行治理,优先在矿坑东南侧+452 m平盘建造了一座平面长度近3600 m、有效厚度大于0.8 m、墙体深度超过40 m的落底式截水帷幕。经帷幕墙实体开挖、钻孔取芯、声波透射、水位分析和水量对比等多种效果检验方法验证,帷幕墙截水效果显著,完全解决了矿坑东南侧第四系地下水入渗问题,保护了周边地下水资源,同时解决了元宝山露天煤矿生态环保和经济安全等方面的难题。

泸定水电站粘土心墙堆石坝基础渗控方案研究

泸定水电站坝基覆盖层深达148.6 m,结构较为复杂,坝基防渗为该工程基础处理的主要技术难题,其施工难度在国内已建工程中也较为罕见。经过各设计阶段的不断深化研究,结合防渗处理的现场试验,提出了防渗墙下接帷幕的联合防渗设计方案。

武汉鹦鹉洲长江大桥南锚碇地下连续墙止水措施

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m三塔四跨悬索桥,该桥南锚碇采用地下连续墙支护的明挖基础,地下连续墙为圆形结构,外径68m、壁厚1.5m,设计深度不小于27.5m。该区域覆盖层厚度较薄,基岩为白云质灰岩,局部裂隙发育,地下水与长江水力联系密切,为做好地下连续墙基础止水,避免发生漏水险情,综合应用了防渗墙、铣接头、墙底嵌岩、帷幕灌浆等止水措施。经基坑开挖前的抽水试验、开挖过程中的监控监测、开挖后的实体验槽证明,地下连续墙墙体、接头缝、墙脚、基岩面均未发生渗水现象,未发生灾害性突水情况,实现了预期止水效果。

咸宁市牛鼻潭拦河水闸除险加固防渗设计

牛鼻潭拦河水闸运行多年,工程存在严重损坏,下游和两岸发生严重的渗流现象。为了继续发挥水闸的经济效益,需对水闸进行除险加固及防渗处理。本次防渗设计在原建工程的基础上,结合工程最新勘察地质资料,对闸室段基础采取灌浆帷幕防渗;拦河水闸两岸分别开挖素填土层和砂卵石层,回填黏土,形成截渗堤,并在左岸进行闸肩充填灌浆处理。采用改进阻力系数法对水闸防渗效果的分析表明,防渗措施降低了闸室的渗流和闸肩的绕流,保证了防渗系统的完整性和可靠性。

基于GeoStudio的新疆某水库坝基渗流有限元计算

对GeoStudio的特点及地下水渗流分析模块SEEP/W进行了介绍。根据工程地质勘察资料和水文资料,运用SEEP/W模块对新疆某水库蓄水后河床坝基的渗流进行了有限元模拟计算。从计算结果得出,采用防渗墙进行防渗处理是合理有效的,满足大坝坝基防渗设计要求。灌浆帷幕的渗透性和所在岩基的渗透性相差不大,心墙底部灌浆帷幕防渗效果不明显。

双塔水库防渗墙及帷幕灌浆防渗效果浅析

双塔水库在1330.21m水位运行时出现多处渗漏点,须进行防渗处理。工程采用防渗墙"赶羊法"施工,较好地解决了防渗墙分期间隔跳槽施工产生的有关问题。采用80cm厚塑性混凝土防渗墙及坝基帷幕灌浆结合的方式建立防渗体系,解决了坝体渗流问题,保障了双塔水库在正常水位运行及正常效益的发挥。

江苏某填埋场截水帷幕渗流分析

可靠的截水帷幕可有效阻断填埋场发生渗漏事故时污染物扩散的途径,对于填埋场的安全性有着重要的意义。通过江苏某填埋场垂直防渗系统中截水帷幕的深度变化,对截水帷幕2侧地下水渗流场进行模拟分析,得出截水帷幕深度需达到20 m,才可保证截流效果。

东大龙口水库坝基帷幕灌浆效果分析

通过对东大龙口水库坝基帷幕灌浆成果的统计分析,对帷幕灌浆的质量进行了客观评价,指出灌浆设计各项参数均达到设计要求的防渗标准,使帷幕灌浆达到了预期效果。

五一水库工程古河槽防渗处理措施

以五一水库工程为例,通过依据古河槽地形、地质条件采用槽孔混凝土防渗墙防渗处理措施,提出了在防渗墙底部基岩不设置帷幕灌浆的设计,从而节约了工程投资。

地铁车站深基坑变形及其对邻近桥梁桩基的影响(英文)

采用三维显式有限差分数值模拟研究了上海软土地区某下穿城市高架桥梁并紧邻其下部桩基的地铁车站深基坑的变形及其对桥梁桩基的影响。基于FLAC3D建立考虑土体、基坑围护结构及桥梁桩基相互作用的三维整体计算模型,采用修正剑桥模型描述土体的变形特性,并根据实际施工工况划分不同的计算模拟步骤。基坑围护结构侧向变形计算值与现场实测值基本吻合,表明采用三维数值模型预测现场无法实施监测的承台下部桩基的变形是可行的。参数分析及现场实测数据与上海软土地区其他地铁车站深基坑实测数据的对比表明,本工程所采用的基坑支护结构方案调整、坑内地基加固及局部中板逆作等技术措施,不但有效控制基坑自身的变形,也有效保护桥梁桩基及上部结构的安全。

露天煤矿截水帷幕效果检验方法及截水效果分析

某露天煤矿为减少矿坑疏排水量,通过施工截水帷幕切断矿坑北侧河流补给通道。根据现场施工条件,采用低强度抗渗混凝土地下连续墙、HDPE防渗膜、超高压角域变速射流注浆、咬合桩4种工艺构建截水帷幕。为检验施工过程中露天煤矿截水帷幕的效果,针对低强度抗渗混凝土地下连续墙、HDPE防渗膜、超高压角域变速射流注浆等3种截水帷幕工艺,进行了4次围井试验。试验结果表明,在露天煤矿深厚砂卵石层动水、低温条件下,低强度抗渗混凝土地下连续墙、HDPE防渗膜、超高压角域变速射流注浆帷幕均具有良好的截水效果,渗透系数分别达到8.34×10^(–7)、6.28×10^(–7)、7.85×10^(–7) cm/s,与原材料室内实验得出的渗透系数基本吻合。在4种帷幕工艺的共同作用下,露天煤矿矿坑疏排水量显著减少,围井试验在截水帷幕施工过程中具有良好的效果检验作用。

生态脆弱露天矿区截水帷幕下松散层水位演化规律

我国蒙东地区生态环境脆弱,水资源匮乏,露天煤矿高强度开采引起地下水系统的补、径、排条件发生剧烈变化,导致松散层水位大幅下降、地表河流流量衰减、生态环境破坏。为揭示生态脆弱露天矿区在截水帷幕下的松散层水位演化规律,分析生态脆弱露天矿区地下水分布特征和采动对松散层水位的影响,开展截水帷幕下的松散层水位理论计算和物理模拟试验,结合现场监测数据分析截水帷幕下内蒙古扎尼河露天煤矿、元宝山露天煤矿松散层水位演化规律。结果表明:生态脆弱露天矿区松散层渗透系数大、水位埋藏浅;露天开采对矿区松散层水位影响巨大,矿区周边数千米范围内的松散层水位下降数米到数十米;理论计算和物理模拟发现,截水帷幕外侧松散层水位抬升幅度与帷幕长度呈正相关关系;远离帷幕的水位变化速率较为平稳,靠近帷幕附近的水位变化相对剧烈;扎尼河和元宝山露天煤矿现场监测结果显示,帷幕外侧松散层水位升高3.43~9.12 m,帷幕内侧水位降低3.21~10.15 m,外侧水位抬升幅度与截水帷幕完成率成正比。截水帷幕作用下的松散层水位理论计算和物理模拟结果可指导现场工程应用,截水帷幕能够显著抬升生态脆弱露天矿区周边松散层水位,保护矿区松散层水资源。

泸定水电站防渗墙下深厚覆盖层帷幕灌浆施工技术

泸定水电站坝址主河床段长100.54 m,采用悬挂式防渗墙,最大墙深110 m。墙下接覆盖层帷幕灌浆,帷幕灌浆孔入岩深度10 m,最大单孔深度达154.8 m。防渗墙下覆盖层层次结构复杂,渗透性强,成孔率低,灌浆效果难以保证。从钻孔控制、浆液成分及配比、灌浆压力的选择、灌浆结束标准、灌浆质量检查等方面对覆盖层帷幕灌浆施工进行了分析总结。

截水帷幕在露天煤矿截渗减排中的应用

为解决扎尼河露天矿矿坑疏排水量大、生产成本高、环保风险大等问题,采用地下混凝土防渗墙、防渗膜大深度垂向隐蔽铺设、高压旋喷注浆、钻孔咬合桩等4种帷幕技术,沿煤层北部隐伏露头建造一座平面长度近6000 m、最大深度超过50 m、有效厚度>0.6 m的弧线型沟槽灌入式+桩孔压入式落底截水帷幕。项目实施过程中攻克了低强度(8~10 MPa)抗渗(P6级)混凝土配合比技术、超长槽段开挖与护壁技术、防渗膜叠覆铺设与连接技术、高掺量粉煤灰-水泥混合浆液注浆充填技术、砾石层中高压旋喷成桩技术等5项技术难题,在帷幕墙建造过程中和结束后,采用取心验证法、抽水试验法、流场观测法和水量分析法等4种方法检验了帷幕墙的质量与截水效果。结果表明混凝土浇筑连续均匀,粉煤灰-水泥混合浆液充填密实、胶结完好,高压旋喷桩和钻孔咬合桩桩径达标、桩体完整;墙体渗透系数为8.34×10-7 cm/s,渗透性达极微透水级;墙体内外两侧最大水位差已达10 m以上;矿坑疏排水量已减少60%,目前仍在减少中。帷幕墙截水效果明显,达到了设计要求。该项目是我国露天煤矿采用综合帷幕技术解决疏排水问题的成功示范。

MJS工法在砾石层中的应用及成桩差异性

在我国某露天煤矿截水帷幕建造过程中,由于受架空高压线、地埋光缆、地埋排水管等多处障碍物影响,局部区域直接成槽工艺无法施工,因此,选择可以"全方位"施工的MJS工法完成此类区段建造。MJS试桩结果表明,该工法在东西两侧卵砾石层施工区成桩质量差异明显,为查明成桩差异性原因,采用地质勘探、重力触探试验和抽水试验等方法,从砾石层厚度、砾径、含砂量、地层密实度和含水层渗透能力等方面进行分析。结果表明,在砾石层厚度大、含砂量小、地层密实、含水层渗透性强的施工东区无法成桩,而在条件相反的施工西区成桩质量符合要求。研究成果拓宽了MJS工法的应用范围,对类似条件下MJS工法施工参数的选择具有指导意义。

基于低强度抗渗混凝土的露天煤矿帷幕截水技术

混凝土地下连续墙具有施工方便、质量可靠、抗渗性好等优点,在水利水电、基坑支护、地铁等防渗工程中广泛应用,所用材料既有塑性混凝土,也有刚性混凝土。在内蒙古某露天煤矿截水帷幕工程中,针对其工程地质与水文地质特征,研发一种低强度(8~10 MPa)抗渗(P6级)混凝土作为墙体浇筑材料,该混凝土水胶比值为0.68,砂率为45%,1 m^3混凝土中各原材料质量分别为:水泥180 kg,粉煤灰200 kg,膨润土20 kg,砂720 kg,石子880 kg。分析了其渗透与抗渗机理,并通过钻孔取心和围井抽水试验对其效果进行了验证。试验结果表明:混凝土墙体浇筑完整、连续,抗压强度达8.3 MPa,渗透系数达8.67×10^(–7) cm/s。工程实施后矿坑疏排水量显著减少,该措施为矿区水资源及矿坑周边草原植被等生态环境保护奠定了基础。

露天煤矿截水帷幕防渗膜垂向隐蔽铺设施工工艺

防渗膜(HDPE土工膜)目前广泛应用于防污染、防渗漏、防扩散为主的防渗工程中,且铺设形式复杂多样。在我国某露天煤矿地下截水帷幕工程中,将防渗膜进行大深度垂向隐蔽铺设,深度可突破50 m,作为帷幕墙防渗主体;利用接头箱技术,实现了不同槽段间的防渗膜叠覆连接;通过注浆回填工艺,在压紧防渗膜的同时,提高了帷幕墙的抗渗性;最后采用围井抽水试验验证了墙体的防渗性,结果表明,防渗膜帷幕墙渗透系数仅为8.6×10–7cm/s,达到设计要求。防渗膜帷幕墙具有施工效率高、成本低、绿色环保等优点,其成功应用对其他类似项目具有推广借鉴意义。

截水帷幕技术在元宝山露天煤矿的应用与效果评价

内蒙古元宝山露天煤矿是国内外罕见的特大富水型露天煤矿,为解决多年疏干排水造成的生产成本高和环保风险大等问题,拟采用截水帷幕技术对矿坑渗流补给通道进行帷幕截流。通过分析矿坑水文地质和工程地质条件,提出弧形半封闭落底式帷幕与群井疏干水力帷幕相结合的地下水控制方式,采用防渗膜垂向隐蔽叠覆铺设与抗渗混凝土充填工艺,在矿坑高程+452 m平盘开展帷幕试验研究,建造一座平面长度1369 m、平均深度29 m、有效厚度大于0.8 m、底部嵌入基岩面3 m的截水帷幕。试验研究过程中,确定了元宝山露天矿的截水帷幕工艺,获得其单幅槽段开挖长度(14 m)、护壁泥浆密度(1.05~1.25 g/cm^(3))和防渗膜叠覆宽度(1 m)等主要技术参数,提出防渗膜水下磁吸式连接技术,通过加装磁条,利用阴阳磁吸原理实现防渗膜叠覆处的水下自粘连。试验工程结束后,通过取心验证、流场分析和流量变化等方法检验帷幕墙的质量和截水效果。结果表明:混凝土浇筑充填连续、密实;墙体内外水位差已达15 m以上;盲沟补给流量消失,截水效果显著。试验研究证实截水帷幕技术适用于元宝山露天煤矿,为后续工程开展提供了关键技术参数,完善了我国露天煤矿截水帷幕技术体系。

基于数值模拟的截水帷幕渗透系数研究

渗透系数是截水帷幕设计关键参数之一,也是检验截水帷幕质量的主要指标。我国大多数规程规范中要求截水帷幕渗透系数应小于1.0×10^(-6)cm/s,但对这一数字的确定依据并不充分。基于MODFLOW软件开展了不同抽水量、不同帷幕墙渗透系数条件下共32个工况的数值模拟,研究了渗透系数对截水效果的影响。研究结果表明:渗透系数越小,帷幕墙截水效果越好;渗透系数为1.0×10^(-3)m/d时截水效果显著,继续减小渗透系数时截水效果提升并不明显;1.0×10^(-3)m/d可作为截水帷幕渗透系数设计依据,与规程规范中要求的1.0×10^(-6)cm/s(0.864×10^(-3)m/d)基本相符。采用围井抽水试验计算了某截水帷幕的渗透系数,检验了截水帷幕质量。研究结果为截水帷幕渗透系数的确定提供了理论依据。