臨海地下連續墻成槽難點及處理方法淺析

于 貴

（遼寧省有色地質一〇五隊有限責任公司，遼寧 葫蘆島 125000）

地下連續墻是利用一種或多種挖槽機械，在地面以下為截水、擋土、承重而構筑的連續墻體［1］。

1950年在意大利米蘭首先采用了護壁泥漿地下連續墻施工，20世紀50～60年代該項技術在西方發達國家及前蘇聯得到推廣，我國水電部門于1958年率先在青島丹子口水庫用此技術修建了水壩防滲墻。到目前為止，地下連續墻的最大開挖深度為140m，最薄的地下連續墻厚度為20cm［2－3］。

1 工程概況

地下連續墻施工軸線沿海岸線設置，距海岸防浪堤堤頂最小距離僅8.5m?？辈熨Y料顯示，勘探揭露深度范圍內第四系地層為素填土，沖洪積的黏土、中砂，海積的礫砂，巖石巖性包括太古代花崗巖及太古界鞍山群角閃斜長片麻巖。其中素填土，雜色，主要由強風化～中等風化花崗巖巖石碎屑、角閃斜長片麻巖巖石碎屑及黏性土回填而成，含少量的砂，塊石粒徑一般不大，塊石最大直徑為60cm，松散～密實，場地內分布廣泛，素填土回填時間約為9年，層厚10～15m。根據現場與海水位同期水位觀測結果，其地下水位受潮水直接影響，與海水直接貫通，水位隨潮水的變化而變化。

施工工藝簡介。根據工程特點及設計要求，采用鉆劈法成槽工藝，即用沖擊鉆機鉆鑿主孔和劈打副孔形成槽孔的一種防滲墻成槽施工方法。

圖1 成槽工藝圖

施工設備選用CZ－8A沖擊鉆，防滲墻分Ⅰ、Ⅱ期槽施工，采用“隔槽跳打”，先施工一期槽段，再施工二期槽段，槽段長度設為Ⅰ期槽4.8m、Ⅱ期槽6.8m。成槽孔用筒式鉆具沖擊成孔，主孔沖擊鉆進，副孔劈打。施工時先施工主孔，然后再施工副孔，最后消除槽孔壁中的“小墻”，保持槽寬均勻，槽面平整。

2 成槽的難點及處理措施

2.1 漏漿、塌孔及處理措施

漏漿原因，①回填物主要由強風化～中等風化花崗巖巖石碎屑、角閃斜長片麻巖巖石碎屑及少量黏性土回填而成；②回填土長期受潮汐影響，充填物基本被涮空；③地下水位受潮水直接影響，與海水直接貫通，水位隨潮水的變化而變化。

2.2 處理措施

漏漿情況基本分為“輕微漏漿”和“嚴重漏漿”兩種情況，輕微漏漿即漿液面隨著施工輕微下降；嚴重漏漿是漏漿發生時瞬間下降5～10m，伴隨而發生的就是海水倒灌，進而塌孔，該情況一般發生在海水退潮時。針對不同的漏漿情況，采取措施如下：

1）輕微漏漿：通過補充預制泥漿，確保泥漿面在導墻底面以上，繼續鉆進施工，泥漿比重盡可能大一些，并減少清渣次數，或采用循環法排渣。

2）嚴重漏漿：采用“回填、擠密”的方法進行處理，回填即向漏漿的孔段回填復合料，擠密即利用沖擊鉆頭的擠密重新在孔壁形成保護泥皮?；靥顝秃狭现饕獮檎惩?、稻草、塊石等，稻草預先切斷，段長控制在5～15cm，把切斷的稻草與粘性土拌合備用，混合比例按每立粘性土摻入稻草100～150kg；塊石選用粒徑100～300mm的硬質塊石。回填時，先填入粘土和稻草混合物，控制厚度1.0～1.5m，再填入塊石，控制厚度不大于1.5m，然后再填入備置混合物，如此根據漏漿位置及范圍，回填高度高于漏點1.5m左右。重新鉆進時，利用沖擊鉆頭的擠密重新在孔壁形成保護泥皮。其中稻草的拉結、碎石的骨架作用，使護壁泥皮更容易形成，漏洞堵塞效果更好。也可以摻入適當的水泥，提高固結速度及效果。

2.3 “小墻”及處理措施

以一期槽段劃分為5個槽孔，分為主孔和副孔，主孔為1＃、3＃、5＃鉆孔，副孔為2＃、4＃鉆孔，主孔和副孔間隔布置。主副孔直徑為0.80m，主副孔間距均為1.0m。產生 “小墻”的原因，主副孔間距均為1.0m，鉆具直徑0.8m，在施鉆時，巖石層會殘留一部分，俗稱“小墻”。

處理措施，①處理：理論上處理“小墻”時以每兩鉆孔（主孔和副孔）位中點作為中心下鉆，實際施工時需要操作工人“摸”位置，確保鉆具中心對準“小墻”正頂。沖擊過程中“低錘慢打”，并注意防止打空錘和放繩過多，減少錘體晃動對槽壁破壞，處理要徹底、干凈，防止遺漏；②檢查：現場技術人員應及時驗證“小墻”是否清理徹底。簡單驗證：槽段完成后，將鉆機移到槽段的一端，放下鉆具至槽底，再提起300mm鎖定，然后緩慢移動鉆機，觀察鋼絲繩狀態，如果鉆頭可以順利通過，則證明孔形良好，否則需修孔處理。

儀器檢查：利用超聲成孔成槽檢測儀檢測槽寬、孔深、垂直度和沉渣厚度等。

2.4 防滲墻孔斜及處理措施

防滲墻施工中，造成偏斜是影響工程進度與質量的重要因素，孔斜會造成相鄰槽孔搭接錯位，甚至局部搭接不上，出現“水門”。

1）產生的原因，①鉆孔中遇有較大孤石或探頭石；②軟硬地層交界處，巖面材質硬度相差懸殊，巖面松軟側鉆進，或巖層呈斜狀分布，鉆頭受力不均造成偏斜。

2）處理措施，①鉆進前詳細了解地質資料，在可能產生鉆孔偏斜的層位注意調整鉆進參數；密切注意鉆機鉆進狀態，做到“早發現、早處理”；②因鉆機傾斜方面造成的，應先移開鉆機，檢查鉆孔壁情況，如果鉆孔壁比較穩定，則加固施工范圍內的地基或加大鉆機的支撐面積，而后，重新安裝鉆機恢復施工。并經常檢查校正，使滑輪外緣、鋼絲繩中心、孔位中心三者在一條垂直線上；③因地質構造引起的，如孤石、探頭石，且造成偏斜較小時，確定偏斜位置，在偏斜處利用鉆具上下反復掃孔，以便刮去探頭部分，使孔正直；如遇到不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，先分析清楚巖層的走向，而后回填材料可用堅硬的塊石，回填控制以高過偏斜位置1.5m為宜。重新鉆孔時需向與孔斜相反的方向適當移動鉆孔中心，并注意輕打慢放，隨時檢查修孔效果，直至滿足垂直度要求。

2.5 清槽換漿

1）清槽換漿原則了，槽段鉆鑿至設計深度并驗收合格后，即進行清槽換漿。由于本工程施工特殊地質環境，使得整個施工過程都受到潮汐影響，因此清槽換漿的過程中，槽內外壓力的變化，極易導致護壁結構的破壞，造成跑漿漏漿，甚至塌孔等。清槽換漿要掌握“快”和“慢”的要訣，“快”是要在一個落潮期內完成清槽換漿和澆筑；“慢”是換漿漿液稠度控制，要分層級進行，目的一是控制漿液對孔壁壓力逐漸變化，防止突變；二是逐步逐級分離出泥漿中的沉渣。

2）清槽換漿方法，①氣舉反循環換漿法，氣舉反循環清孔是利用空氣壓縮機的壓縮空氣，通過輸氣管道輸送進入“空氣擴散室”，高壓空氣與反循環泥漿管內泥漿混合且體積膨脹，在進氣孔以上的泥漿管內（簡稱泥漿混合室）產生比重較小的氣、漿混合流，而泥漿管外的泥漿由于沒有摻入空氣因此比重較大，這樣混合室內外泥漿由于比重不同而產生壓力差，比重小的漿氣混合物上升，在排漿管內混合器底端形成負壓，下面的泥漿在負壓的作用下上升，并在氣壓動量聯合作用下排出稠漿和沉渣，再不斷補充優質泥漿，實現泥漿的反復循環，從而達到清渣和換漿作用［4］。反循環驅動壓力隨混合室的沉沒深度增加而增加，沉沒深度不大時，排出沉渣效率不高，沉沒深度小于10m時工作不正常，此時氣舉反循環應與其他循環方式組合使用。當采用高壓氣體壓縮機時可使沉沒深度增加，從而使驅動壓力增大，因此可以用于較深孔的清渣。

②掏渣筒撈渣法，掏渣筒撈渣法就是利用筒狀帶單向翻板門的取漿裝置，掏渣筒放下時，受泥漿壓力作用，翻板打開，泥漿進入筒內，在槽底部，反復沖擊若干次，使底部稠漿和渣進入掏渣筒，提起時翻板關閉，帶出稠漿和渣，再從孔口補充優質泥漿，這樣就實現清渣和換漿作用。掏渣筒撈渣法沿槽段的一側向另一側一點一點的進行，每點掏到一定程度就換下一點，一遍清完后再重復上述過程，直至換漿清渣符合要求。操作過程注意掏渣不要漏點，下放和上提掏渣筒時要穩定，防止破壞槽壁，必要時利用鉆具輔助以起到翻漿，防止沉渣沉淀。掏渣筒直徑要與槽寬相匹配，在筒底往上3／4位置開設回漿口，利于槽內漿液混勻和稠度穩定。

3 結語

通過對工程的地質條件、水文條件及所采取施工工藝的簡要介紹，從漏漿塌孔、小“墻”處理、孔斜防治處理、清槽換漿等四個方面分析總結了臨海地下連續墻成槽難點，給出了經驗處理方法以供參考。