成果名称: 富溶洞深厚砂层超深地下连续墙施工关键技术研究
完成单位: 广东省源天工程有限公司
主要人员: 黄茂兴,吴超瑜,张润德,谢志杰,罗锦雄,陆金伦,何玉婷,饶明文,谢锦添,蔡凯样,宋文华,詹志伟
介绍:

    1.课题来源与背景: 北江航道扩能升级项目(下称“北江项目”)被列为广东省重点水运建设项目,项目总投资78.9亿元。其中清远枢纽二线船闸投资额为15.53亿元。北江航道扩能升级后,与西江连通并入珠江高等级航道网,成为粤北地区与沿海港口相连的最便捷通道,对粤北地区融入珠三角一体发展带来深远而积极的影响,对于完善广东综合交通运输体系,促进粤北山区资源开发和区域经济协调发展都具有重要意义。

    2.技术原理及性能指标: 针对施工地区溶洞类型复杂、砂层深厚的特点,普通地下连续墙施工方法无法达到要求,并且施工过程中需要保证原有一线闸的正常运行和北江大堤的安全,研制了一整套富溶洞深厚砂层超深地下连续墙施工技术,具体如下: (1)地连墙施工遇富溶洞地质新型处理技术。采用一槽两钻、缩量偏移方式布置超前探测孔,以最少钻探次数探明地下溶洞边界。针对已探明溶洞,先用双液注浆局部封闭石灰岩溶洞结构槽壁,后根据溶洞类别,分别采用石料+灌浆,或直接注浆填充,最大程度排除了塌孔隐患。 (2)超深砂层地连墙施工特殊处理技术。采用“][”型导向墙结构加强导向墙承载力,将导墙底砂土置换成粘性土增大了导土层的粘结力,自主研发了超大比重泥浆新配方进行护壁降低了成槽时孔内塌方的可能性,采用墙内预留灌浆管,提高了二次灌浆的钻进速度。该技术降低了超深砂层地质下成槽难度,解决了地连墙施工难题。 (3)自主研发新型高效装置,突破传统技术瓶颈,提升工作效率。自主研发“地连墙导向墙装配式伸缩模板”、“超声波管保护套装置”、“现浇地连墙相邻槽段工字钢接头砂袋装置”等技术,并取得了实用新型专利,突破传统技术瓶颈,大幅提升工作效率。

     3.技术的创造性与先进性: (1)创新地连墙施工遇富溶洞地质新型处理技术。采用一槽两钻、缩量偏移方式布置超前探测孔,以最少钻探次数探明地下溶洞边界。针对已探明溶洞,先用双液注浆局部封闭石灰岩溶洞结构槽壁,后根据溶洞类别,分别采用石料+灌浆,或直接注浆填充,最大程度排除了塌孔隐患。 (2)创新超深砂层地质地连墙特殊处理技术。采用“][”型导向墙结构加强导向墙承载力,将导墙底砂土置换成粘性土增大了导土层的粘结力,自主研发了超大比重泥浆新配方进行护壁降低了成槽时孔内塌方的可能性,采用墙内预留灌浆管,提高了二次灌浆的钻进速度。该技术降低了超深砂层地质下成槽难度,解决了地连墙施工难题。 (3)自主研发新型高效装置,突破传统技术瓶颈,提升工作效率。

    4.技术的成熟程度,适用范围和安全性: 本施工技术适用于土木建筑、水利工程;已成熟应用在北江(乌石至三水河口)航道扩能升级项目中,清远枢纽二线船闸工程、濛浬枢纽二线船闸工程、孟洲坝枢纽二线船闸等大型船闸工程;本次工程不仅保障了一线闸的正常通航和北江大堤的原设计不变,通过护岸设计也保障沿岸居民正常生活,此外改进了行业内的相关技术,为行业内同类工程的施工提供了借鉴。

     5、应用推广情况: 在北江(乌石至三水河口)航道扩能升级项目中,清远枢纽二线船闸工程、濛浬枢纽二线船闸工程、孟洲坝枢纽二线船闸等大型船闸工程均采用了本项目中提及的一些新技术,包括①富溶洞地质新型处理技术;②超深砂层地质地连墙特殊处理技术;③改进型抓斗等新型技术,有效解决了深厚砂层地下连续墙施工中遇复杂石灰岩溶洞等问题,加快施工进度,节能降耗,确保施工质量和安全,取得显著的经济效益和社会效益。

    6.历年获奖情况:该成果已获广东省土木学会科学进步奖一等奖,该项目获广东省詹天佑故乡杯。

批准登记号:
登记日期: 2021-04-23
研究起止时间: 2015-12-18至2019-07-10
所属行业: 水利、环境和公共设施管理业
所属高新技术类别: 新能源与节能
评价单位名称: 广东省土木建筑学会
评价日期: 2020-04-14