長江堤防深層攪拌水泥土防滲墻設(shè)計(jì)指標(biāo)探討(二)

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3 水泥土防滲墻抗?jié)B透性指標(biāo)的合理范圍
    3.1 深攪水泥土防滲墻滲透系數(shù)
    從堤防加固工程中防滲墻的功能看,其防滲功能是第一位的。所以墻體的抗?jié)B透性能至關(guān)重要。若按等效滲徑方法近似考慮,防滲墻滲透系數(shù)比原土層的滲透系數(shù)降低多少倍,就等于滲徑延長至多少倍。所以從滲流理論上講,防滲墻滲透性與其所穿過地層的滲透系數(shù)之間的比例關(guān)系和墻體厚度一起決定了防滲墻所能起到的防滲作用。
    從長江重要堤防的地層條件看,淺部粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)壤土層的滲透系數(shù)一般在10-6~10-5cm/s量級(jí),它們存在的問題主要是密實(shí)度(固結(jié)程度)不夠,或由于陸相沉積環(huán)境的頻繁變化使得土性不均勻,常見有砂壤土、粉細(xì)砂夾層或透鏡體,深攪水泥土防滲墻在這類地層中的任務(wù)主要是提高膠結(jié)程度,并形成一道防滲性能均勻的墻體。表層或淺部的砂壤土、粉砂、細(xì)砂土層是造成長江重要堤防堤基險(xiǎn)情的主要原因,因而是深攪水泥土防滲墻的主要處理對(duì)象,其天然狀態(tài)下的滲透系數(shù)一般在10-4~10-3cm/s量級(jí)。
    采用半封閉式防滲墻的典型結(jié)構(gòu)模型和分析方法,可以對(duì)比研究防滲墻滲透系數(shù)對(duì)滲控效果的影響[2].防滲依托層滲透系數(shù)為1×10-6cm/s,厚度為10m,其下伏強(qiáng)透水層滲透系數(shù)為0.01cm/s,河泓切穿防滲依托層,其它條件詳見文獻(xiàn)[2].防滲墻厚度為20cm,對(duì)比計(jì)算了滲透系數(shù)由5×10-7cm/s逐漸增大至5×10-5cm/s共5種條件。令KR為防滲墻滲透系數(shù)與被其切穿的第一層強(qiáng)透水層滲透系數(shù)(1×10-3cm/s)的比值。圖1是平臺(tái)腳垂直出逸比降隨KR值的變化曲線。由圖可見,滲控效果隨KR值的增大而急劇降低,當(dāng)墻體比強(qiáng)透水層的滲透系數(shù)僅小一個(gè)量級(jí)時(shí),其滲控效果很小,堤后滲流狀態(tài)與無防滲墻時(shí)差別不大。由此可見防滲墻低滲透性的重要意義。