防渗墙注水试验报告

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1、防渗墙注水试验报告防渗墙注水试验报告118内蒙古水利2008年第2期（总第114期）【水利施工】防渗墙注水试验报告薛棋,刘林峰,赵文奎,燕润利,郝树清（内蒙古河灌总局义长管理局,内蒙古五原0 15 1 00 ） （摘要防渗墙背水面做了3 个围井注水试验,以检验防渗墙的整体防渗效果.同时,在防渗墙的15个抽芯孔上做静水头注水试验,以检验防渗墙的墙体防渗效果. （关键词注 水试验;防渗效果中图分类号:TV223.42文章标识码:B文章编号：10090o88（20o8）02-0118021工程简介为了检验饶平县黄冈河（三饶段）河堤达标加固二期工程 防渗墙的防渗效果,我 们在防渗墙背水面做了3个围井注

2、水试 验,以检验防渗墙的整体防渗效果.同时,在 防渗墙的15个抽 芯孔上做静水头注水试验,以检验防渗墙的墙体防渗效果. 根据 防渗墙设计资料,左岸桩号04-78004-830为高喷 防渗墙,桩号0+45004- 780,04-83014-250为多头搅拌桩 防渗墙,桩号14-25014-600为水泥土灌浆.右岸桩号04- 38504-420,04-75004-800为高喷防渗墙,桩号04-4200 4- 750,04-80014-300为多头搅拌桩防渗墙.防渗墙轴线距防洪墙顶2.503.50m,墙顶高程为59.0 m,墙底高程49.053.5m,墙体高度为5.510.0m,底部人 花岗岩残积土

3、层12m.搅拌桩防渗墙为单排多头搅拌桩,一 次成桩为3根桩,设计桩径385咖,桩间搭接60100咖,桩 心距285325mm,搅拌桩防渗墙墙体厚度要求I> ;200mm;高 喷防渗墙采用高压摆喷的 型式,高喷孔孔距为1.2nl,局部加密，采用双向双嘴成墙，墙体在平面上为直摆型,摆角为6oo和90.,高喷防渗墙 墙体厚度要求?150咖.2试验原理及试验位置表1试验点情况围井的形成是防渗墙施工完后,在防渗墙背水面随机选择 一 个位置.用与原设计相同的工艺施工一组防渗墙组成一长方 形围井.其轴线周 长为8780lrln,l,其有效厚度为210咖，围井内布置一个注(抽)水孔，兼作内水位 观测孔,注

4、水孔用钻机成 孔,下滤水管至围井底部,围井外布置一个水位观测孔.试 验时,采用小型水泵往孔里注水,定时用电测水位计观测内外水位观测孔的水位,同 时用水表量测注水流量,当水位 及流量均达到水利部水利水电工程抽芯孔注压水 试验规程> DL/T51482003的有关规定的稳定标准时，计算单位渗水率及综合 渗透系数.防渗墙抽芯孔上的静水头注水试验,则采用量筒往抽芯孔里注水,定期测 出其水头变化,计算出渗透系数.本试验中围井位置及抽芯孔位置,均按照随机抽取 原则, 由工程甲方,设计方,监理方及质检方共同确定.见表1. 3地庾情况根据潮州市建筑设计院勘察队提供的饶平县三饶食饭溪 (东门溪)水闸堤围防

5、渗工程工程地质勘察报告书>,场地土层自上而下分布如下.(1) 素填土:由多年人工填土组成,淡黄一黄色,主要由中 粗砂,砾石及卵石组成, 级配不良，干一饱和，稍松一稍密层 顶高程57.8060.20m,层厚0.005.90m. (2) 粉质粘土:灰黄色，湿,可塑.层顶高程55.20一56.90 m.层厚0.00一1.50m.(3) 粉细砂:黄色,稍密一中密,饱和,级配不良,分选性较好. 分布不连续,层顶 高程 53.8o 55.40m,层厚 0.001.30m.(4) 含卵石砾砂:浅灰一灰黄色,饱和,中密,级配不良,以粗粒砂,圆砾为主,含 10%一20%卵石,10%粘土,卵石呈次圆 一次棱

6、角状，粒径多为26cm,全场地分布.层顶高程52.90 54.50m.层厚 2.203.70m.(5) 花岗岩残积土:黄一褐黄色,原岩已风化成土,含约 30%-40%粗砂粒,湿,硬塑, 粘性差，为花岗岩风化残积土，全 场地分布.层顶高程49.5052.50m,大部分抽芯 孑L未揭穿，揭露层厚4.4010.60m.(6) 强风化花岗岩:灰白色,结构大部分破坏,矿物成份主要为石英,长石,云母, 岩芯呈粒状，碰击易碎散，强度低，风化 程度由外往内逐渐减弱，属软岩.层顶埋深 46.2O 一 47.20rn,未揭穿，揭露层厚 1.702.40rn.4试验情况4. 1围井试验情况防渗墙注水试验报告薛棋等l

7、l9围井WJ1试验时间从20O7年4月21Et上午10:00开始，注水 后，调节注水速 度，使井内水位保持围井顶面，至14:30，注水流量及水位均达到稳定标准，试验结 束测得稳定的注水流量为0. 358L/rain,围井外水位为56.00m,围井内水位为 60.4m.围井町2试验时间从2007年4月21Et中午12:00开始，注水后,调节注水 速度，使井内水位保持围井顶面，至16:30，注水流量及水位均达到稳定标准，试验 结束测得稳定的注水流量为0. 252L/rain,围井外水位为56.27m,围井内水位为 61.7m.围井町3试验时间从2007年4月21Et下午14:30开始，注水 后，调

8、节注水 速度,使井内水位保持围井顶面,至18 :30,注水流量及水位均达到稳定标准,试验 结束.测得稳定的注水流量为0.576L/rain,围井外水位为56.33m,围井内水位为61.8m. 4.2抽芯孔静水头注水 试验情况表2抽芯孔静水头注水试验情况孔号爨菁慧试验开始时伺试验笆柬耐伺t孔号半怒志志一 lr(emLInItl)()(c 皿)H2()本试验中,考虑到搅拌桩墙体渗透系数较小,因而采用降 水头试验,即在抽芯孔 中注满水,在一定的单位时间内观测其 水位的变化量,利用达西定律,计算出墙体的 渗透系数.其试 验情况见表25试验成果及分析设Q为注水稳定流量(L/rain),H为围井内外水头差

9、(m), A为围井周边渗透面 积(m2),t为防渗墙厚度,L为围井周边轴 线长度,H0为围井内试验水位至井底深 度,llO为围井外水位至 井底深度.(1)单位渗水率定义单位面积渗水率?为:二石(单位：L/rain?m?m2)，lA=L?(+ll0)/2H二一 ho围井町lL=8.78m,=8.90m,ll0=4.50m,则渗透面积A为58.83m,内外水头差为4.40m,流量Q:0.358L/ min,则单位渗水率为?=1.4X10I3L/nlin?m?m2;围井町2L=8.78m,Ho=10.70m,ll0=5.27m,则渗透面积A为70.11m,内外水头差为5.43m,流量Q=0.252L

10、/ min,则单位渗水率为？=0.7X10I3L/nlin?m?m2;围井町3L=8.78m,Ho=10.80m,llo=5.33m,则渗透面积A为70.81m,内外水头差为5.47m,流量Q=0.576L/ nlin,则单位渗水率 为？=1.5X10L/nlin?m?m2.(2) 围井综合渗透系数由达西定律v=Ki，得出一一 q/a 一一iH/tL(月 +)(丑一)在此试验中，t为21cm,其它参数同上，则围井综合渗透系数围井J撑：K=4.8X10,era/see;围井町2 撑：K=2.3X10,cnl,/sec;围井 Wr撑:K=4.3X10,cm/sec;参照岩体渗透性分级标准,这3个随

11、机抽取断面的围井的 渗透性等级均为微透 水.(3) 抽芯孔静水头注水试验 假定搅拌桩墙墙体为均质,渗流为层流,符合达西定律,渗 入土层的水等于抽芯 孔内水位下降后减少的水体积,则由公式 .0dH面j嗟枉其中k 一试验土层的渗透系数(era/see);卜-抽芯孔半径(cm);H. 一在时间t1时的试验水头(cm);H 一在时间t2时的试验水头(cm);A形状系数;AiL一抽芯孔长度(cm).把试验数据代入,则15个抽芯孔所在墙体的渗透系数分别为：抽芯孑 LCXK4#:K=2.43X10.em/see;抽芯孔 CXK5#:K=2.49X10,em/sec;抽 芯孔 CXK6#:K=1.66X10,

12、em/sec;抽芯孔 CXK7#:K=1.69X10,era/see;抽芯孔 CXKS#:K=2.02X10-暑 em/see;抽芯孔 CXK9#:K=1.82X10,em/sec;抽芯孔 CXK10#:K=2.87X10,cnl,/sec;抽芯孔 CXK11 撑:K=2.26X10 era/see;抽芯孔 CXK12#:K=2.56X10,cm/sec;抽芯孔 CXK13#:K=2.14X10 ciii/flec;抽芯孔 CXK14#:K=2.28X10 cm/sec;抽芯孔 CXK15#:K=1.85X10,era/see;抽芯孔 CXK16#:K=1.68X10era/see;抽芯孔 C

13、XK17#:K=1.03X10 一 era/see;抽芯孔 CXK18#:K=1.39X10,era/see:则防渗墙 墙体渗透系数为 iX10em/sec(l< ;i< ;lo);6结论该防渗墙3个随机抽取断面围井的综合渗透系数分别为4.8X10 em/sec,2.3X10cm/sec及4.3X10em/sec.参 照岩体渗透性分级标准,该围井 渗透性等级为微透水，其渗透 系数K均？iX10em/sec(1 < ;i< ;lo)，符合设计要 求. 该防渗墙15个随机选择位置的抽芯孔所在墙体的渗透系 数为 iX10m/see(1 < ;i< ;lo),参照岩体渗透性分级标准，渗透 等级均为微透水，其渗 透系数 K 均？iX10em/see(1 < ;i<10),符合设计要求.(编校:郭宝丽)收稿日期:20o80120作者简介:薛琪(1968一),男,工程师,现从事水利工程施 工与监理工作.