薄壁塑性砼连续墙在东深供水生物硝化处理工程中的应用王国华

l姗年增刊广东水利水电薄壁塑性硷连续墙在东深供水生物硝化处理工程中的应用王国华伍元张辉(广东省水利电力勘测设计研究院)(广东省水利厅)(广东省东江一深圳供水工程管理局)1前言东深供水源水生物硝化处理工程是东江一深圳供水工程水质改造系统工程之一。该工程位于深圳市境内,沙湾河下游的深圳水库库尾,是通过采用生物接触氧化工艺改善源水水质的专项工程。工程主要有生物处理池、泄洪闸、进出水闸、鼓风机厂房等建筑物组成。水处理能力为4X()万衬d/。生物处理池是本工程的主体部分,它由6条长270m、宽25m的廊道及挡墙等建筑物组成,布置在河道左侧。士士〔层1弋号号转性花纹及层序序她层岩冲冲仄厚扮)))``,l`.):::矛,~J一`~沪沪淤泥泥2闷闷侄侄侄,一了了了了一一一碑~电碑沪沪沪沪二二二丫。一2丫,训训粉质粘土土05111:::l十pl`J:::,.以`石夕,二’///泥硕硕2一bbb扮扮扮口粤二3潇厂厂砂砾卯石石石/////.U/,.勺.U·0000000ZZZZZ恻:操操全风化化丁555zzzzz奋一卜+十下下变质粉砂斌斌斌一一一+++++++++++++++++++++全全全全全全全全全全风化花岗岩岩岩「「之”””””图1生物处理池地层柱状图2池区地质概况生物处理池区上覆地层为第四系冲积层,可分为淤泥、粉质粘土、泥质砂砾卵石;下伏基岩为震旦系(Z)变质粉砂岩及燕山四期(5r3(l))侵人岩中粗粒花岗岩(岩土层分布状况参见图l)。各岩土层特性由上至下分述如下:(l)②一l淤泥:分布于池区表层,深灰一灰黑色,呈软塑一流塑状,厚度Zm一4m。(2)②一2粉质粘土:褐黄花斑色、灰白色,一般呈可塑状,靠出水闸一侧相对较软,厚度一般0.5m一1.0mc(3)②一3泥质砂砾卵石:褐黄色,分选性差,级配不良,含粘性及粉性土粒10%一20%、卵石及漂石30%一40%,呈中密一密实状,层厚一般Zm~5m。本层透水性强,承载力较高。(4)④全风化变质粉砂岩、花岗岩:褐红色、灰白色,在深度sm范围内风化均匀、完全,呈粉质粘土状,可塑一硬塑,渗透系数10一4c而S一or一“Cm/S,厚度大于sm。3处理措施由于生物处理池硅底板厚度较薄(设计为25。m),底板高程低于正常高库水位3.8m,为消减库水对生物池底板巨大的扬压力及便于生物处理池单条廊道的正常保养、维修,需对生物池底板面下的强透水砂砾卵石层进行防渗处理。处理方案原定为高压定喷灌浆,考虑到砂砾卵石层含有较大块径的漂石,按类似基础进行定喷处理的经验,较难形成连续的定喷墙,防渗效果较差;且施工工期较长,难以满足生化工程总工期的要求。后改为用薄壁塑性硅地下连续墙处理方法。l姗年增刊广东水利水电薄壁塑性硷连续墙在东深供水生物硝化处理工程中的应用王国华伍元张辉(广东省水利电力勘测设计研究院)(广东省水利厅)(广东省东江一深圳供水工程管理局)1前言东深供水源水生物硝化处理工程是东江一深圳供水工程水质改造系统工程之一。该工程位于深圳市境内,沙湾河下游的深圳水库库尾,是通过采用生物接触氧化工艺改善源水水质的专项工程。工程主要有生物处理池、泄洪闸、进出水闸、鼓风机厂房等建筑物组成。水处理能力为4X()万衬d/。生物处理池是本工程的主体部分,它由6条长270m、宽25m的廊道及挡墙等建筑物组成,布置在河道左侧。士士〔层1弋号号转性花纹及层序序她层岩冲冲仄厚扮)))``,l`.):::矛,~J一`~沪沪淤泥泥2闷闷侄侄侄,一了了了了一一一碑~电碑沪沪沪沪二二二丫。一2丫,训训粉质粘土土05111:::l十pl`J:::,.以`石夕,二’///泥硕硕2一bbb扮扮扮口粤二3潇厂厂砂砾卯石石石/////.U/,.勺.U·0000000ZZZZZ恻:操操全风化化丁555zzzzz奋一卜+十下下变质粉砂斌斌斌一一一+++++++++++++++++++++全全全全全全全全全全风化花岗岩岩岩「「之”””””图1生物处理池地层柱状图2池区地质概况生物处理池区上覆地层为第四系冲积层,可分为淤泥、粉质粘土、泥质砂砾卵石;下伏基岩为震旦系(Z)变质粉砂岩及燕山四期(5r3(l))侵人岩中粗粒花岗岩(岩土层分布状况参见图l)。各岩土层特性由上至下分述如下:(l)②一l淤泥:分布于池区表层,深灰一灰黑色,呈软塑一流塑状,厚度Zm一4m。(2)②一2粉质粘土:褐黄花斑色、灰白色,一般呈可塑状,靠出水闸一侧相对较软,厚度一般0.5m一1.0mc(3)②一3泥质砂砾卵石:褐黄色,分选性差,级配不良,含粘性及粉性土粒10%一20%、卵石及漂石30%一40%,呈中密一密实状,层厚一般Zm~5m。本层透水性强,承载力较高。(4)④全风化变质粉砂岩、花岗岩:褐红色、灰白色,在深度sm范围内风化均匀、完全,呈粉质粘土状,可塑一硬塑,渗透系数10一4c而S一or一“Cm/S,厚度大于sm。3处理措施由于生物处理池硅底板厚度较薄(设计为25。m),底板高程低于正常高库水位3.8m,为消减库水对生物池底板巨大的扬压力及便于生物处理池单条廊道的正常保养、维修,需对生物池底板面下的强透水砂砾卵石层进行防渗处理。处理方案原定为高压定喷灌浆,考虑到砂砾卵石层含有较大块径的漂石,按类似基础进行定喷处理的经验,较难形成连续的定喷墙,防渗效果较差;且施工工期较长,难以满足生化工程总工期的要求。后改为用薄壁塑性硅地下连续墙处理方法。规划与设计薄壁塑性破连续墙在东深供水生物硝化处理工程中的应用12.9MaP,混凝土配合比见表o2表2混凝土配合比表材料名称’{水泥’!’粉煤灰!坍塌后的格孔设针槽孔配合比(2)拌和物性能对混凝土试验结果表明,混凝土坍落度为18clll一22cln,扩散度为38cm一42Cm,混凝土流动性、粘聚性和水下抗分散性较好,试验时混凝土成型未作振捣,能自密实。(3)混凝土浇筑槽段混凝土浇筑采用常规连续墙混凝土浇筑方式。使用三根导管,同时浇筑。混凝土浇筑强度17m3h/一23衬/h,混凝土液面上升速度3.5而h一4.5耐h,浇筑面高于设计墙顶标高约o.sm。5出现的问题及处理由于D一】)及E一E两轴线淤泥较深,加上天气阴雨连绵,施工平台填筑较低,其顶高与两侧隆起的淤泥相平,而且没有压实,尽管在施工过程中加大了泥浆的密度及粘度,但仍多次出现槽壁坍塌现象,坍塌后部分槽孔口部宽度达Zm(见图5所示)。其中D-D轴线桩号O+100一O+160间共6段槽孔难以成槽,后采用钢板桩支撑槽壁的处理措施,才使工作顺利完成c造成槽壁坍塌的原因主要有以下四个方面:①该段施工平台回填时间短,没有压实,回填土层较软弱。而且施工平台底部的淤泥挤压效果差,厚度大,没有固结,软弱。②施工平台高度低,部分宽度不够,槽段位于施工平台坡脚处,在这种情况下,两侧隆起的淤泥对槽壁的压力较大。③槽线靠近围堰,呈流塑状的淤泥把部分围堰对它的压力转化为它对槽壁的压力。④池区地下水量丰富,加上天气阴雨连绵,造成护壁泥浆稀释。勇母图5坍场摘孔横剖面示意图6施工效果本工程生物处理池的基坑开挖工作是紧跟着防渗墙的施工进行的。基坑开挖后,从暴露出的连续墙体质量看,墙体强度较高、整体性好、较为平直,绝大部分接头结合较好,少数充填有0.5。m一1cm厚的泥土,没有出现接头错位现象,对接部位宽度大于0.4m。墙体厚度一般为o.4m一o.6m,少数段由于孔口坍塌,墙顶厚度达1.5m~Zm。从防渗效果看,在库水位高程为27m一28m的情况下,基坑开挖至20m一lZm高程后,基坑面层土质较为干爽,局部有点状水流渗出,但渗流量较小。经抽样作抗渗试验,测得渗透系数K10’7c耐S,满足设计防渗(犬10一4e:记s)的要求。7结语7.1塑性混凝土具有大水灰比,高砂率,大坍落度,高用水量的特点,和易性较好,在浇筑过程中不会发生分层离析现象,适合泵送或导管施工;具有较好的抗渗性能。7.2在连续墙深度较小的情况下,采用长臂反铲进行造槽,简化了常规连续墙的施工工艺,施工速度快、效率高、操作灵活,每台长臂反铲每天可造槽约16m一20m(按槽深sm记)。同时槽段长度可根据地质情况适当加长,减少了墙体接缝,简化了施工。