水泥深層攪拌樁防滲墻施工質(zhì)量檢測

葉 治

(江西省贛撫平原水利工程管理局，南昌330000)

0 引 言

所謂防滲墻，是一種修建在松散透水層或土石壩中起防滲作用的地連續(xù)墻。而水泥深層攪拌樁防滲墻施工質(zhì)量的好壞，將會(huì)直接影響水利工程壩身和壩基的防滲工作。因此，需要做好相應(yīng)的質(zhì)量檢測工作，以保障水泥深層攪拌樁防滲墻施工質(zhì)量。

1 工程概況

某水庫工程壩高為4.50 m，蓄水位為22.50 m。

壩址區(qū)所處地層屬于第四紀(jì)陸相沖積層。針對該地區(qū)的地質(zhì)狀況進(jìn)行分析可知，最上面一層為礫粗砂，接下來是粉土，之后再到細(xì)礫等。針對具體的場地進(jìn)行分類，該工程壩址為Ⅱ類。壩址地下水分主要為兩種類型，分別為基巖孔隙—潛水、第四系孔隙潛水。地質(zhì)勘查結(jié)果顯示，橡膠壩壩址位置存在較為嚴(yán)重的沿河滲流和繞滲問題。

2 深層水泥攪拌樁防滲墻質(zhì)量檢測具體手段

為了保證水面能夠維持良好的景觀效果，選擇混凝土鋪蓋的上游3 m 位置，在垂直水流的方向?qū)嵤┓罎B處理。處理措施主要為建筑深層攪拌樁防滲墻。攪拌樁的排距、半徑、孔距分別為0.20 m、0.25 m、0.25 m。為了能夠?qū)Ψ罎B墻的連續(xù)性、完整性進(jìn)行有效檢驗(yàn)，該工程主要借助鉆探取芯檢測法等檢測手段針對防滲墻實(shí)際質(zhì)量開展全方位檢測［1］。

2.1 探地雷達(dá)無損檢測技術(shù)

攪拌樁防滲墻結(jié)束建設(shè)工作，沿墻軸線方向針對雷達(dá)測線進(jìn)行科學(xué)布置及相應(yīng)操作，遵循由西向東的布置順序。借助探地雷達(dá)針對工程中第2 ～5道攪拌樁實(shí)施無損檢測。

探地雷達(dá)為目前應(yīng)用較為普遍的探測手段，具備極高的分辨率。借助該探測手段能夠?qū)崿F(xiàn)對地下淺部各種目標(biāo)體的無損檢測。周圍介質(zhì)、防滲墻二者間的物性存在一定差異性，這種差異性的存在剛好為探地雷達(dá)的應(yīng)用創(chuàng)造了更好的條件。但是探地雷達(dá)在應(yīng)用過程中也存在一定缺陷。該種技術(shù)屬于高頻電磁波探測技術(shù)范疇，在借助該手段進(jìn)行探測的過程中需要用到雷達(dá)天線，所選天線屬于非屏蔽型天線。因此，在實(shí)施探查的過程中，外界電磁場干擾、強(qiáng)反射體干擾均會(huì)對探查效果產(chǎn)生一定程度的影響。所以在使用該種技術(shù)進(jìn)行探測的過程中，想要提高檢測質(zhì)量就必須最大限度的降低各種外部干擾，以免影響探測工作。

地下介質(zhì)以及濾波器兩者間存在很多相似之處，介質(zhì)自身性質(zhì)存在的不均勻性及其不同程度地對波進(jìn)行吸收，導(dǎo)致脈沖信號順利接觸接收天線后，其波速會(huì)出現(xiàn)大幅度減小，在這種情況下，其波形就會(huì)表現(xiàn)出與原始發(fā)射波形較大的差異。同時(shí)，因?yàn)樘綔y過程中可能會(huì)存在不同的噪聲，對探測工作造成干擾，可能會(huì)最終影響實(shí)際實(shí)測結(jié)果［2］。因此，必須要通過一系列針對性措施解決相應(yīng)問題，保證信號接受順利實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)資料信噪比得到有效改善，進(jìn)而盡可能促使圖像清晰度大幅改善。

2.2 鉆探取芯檢測方法

鉆探取芯法檢測通常以深層攪拌樁樁身完整性作為檢測對象，該檢測方法具備極高的真實(shí)性以及直觀性。借助鉆探取芯檢測手段，能夠保證水泥土芯在取出后較為完整，通過肉眼對樁身的顏色、均勻性、樁長進(jìn)行觀察，鑒定其是否完全符合設(shè)計(jì)值。同時(shí)，通過實(shí)施無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對樁具體強(qiáng)度的有效測試。本次研究中，水泥攪拌樁防滲墻采用的是水泥土，設(shè)有的防滲墻共為5 道，墻底的高程、高程、平均深度分別為7.00 m、0.40 m、10 m，工程實(shí)施中將具體設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)置為0.50 MPa，而在工程檢測實(shí)際工作中，該工程具體齡期顯示為28 d。正式開展檢測工作時(shí)，現(xiàn)場選擇2、3 號壩防滲墻的一側(cè)位置，對其進(jìn)行開挖處理，獲取相應(yīng)的檢驗(yàn)坑。檢驗(yàn)坑的深度控制在1.50 ～2.00 m 之間。借助鉆芯取樣法針對具體試塊進(jìn)行抽取，其試件具體直徑長度為99.50 mm，一般針對成墻效果以及墻體垂直度等數(shù)據(jù)及其完整性等進(jìn)行檢測，此外，給予相應(yīng)的抗壓試驗(yàn)，并且開展抗?jié)B試驗(yàn)等［3］。

3 深層水泥攪拌樁防滲墻質(zhì)量檢測結(jié)果

3.1 探地雷達(dá)無損檢測結(jié)果分析

針對探地雷達(dá)探測實(shí)際結(jié)果具體分析的內(nèi)容主要包含兩部分，其分別為對圖像進(jìn)行解釋、對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過分析和處理探地雷達(dá)探測所得相關(guān)資料可得到雷達(dá)檢測剖面圖(見圖1 ～圖4)。在圖中，右側(cè)為雷達(dá)應(yīng)用過程中的實(shí)際探測深度，左側(cè)為雷達(dá)波在相關(guān)介質(zhì)中的雙程走時(shí)間，上部為防滲體樁號及天線行走距離。

圖1 第二道攪拌樁雷達(dá)檢測圖像

針對圖1 進(jìn)行分析可知，第2 道攪拌樁接受雷達(dá)檢測后獲取相應(yīng)圖像。結(jié)束相關(guān)檢測工作后，樁頂表面各種污物及異物均被清理干凈，局部存在一些覆土。由圖1 中看到，上部位置存在嚴(yán)重的異常反應(yīng)。該反映的主要誘因與樁頂覆蓋層密切相關(guān)，此外，為周圍區(qū)域金屬物體豐富也是引發(fā)該現(xiàn)象的重要因素，導(dǎo)致檢測受到一定程度的干擾。深度為8～10 m 的位置上明顯可見色譜變化。導(dǎo)致這種現(xiàn)象存在的原因可能是因?yàn)闃兜捉缑姹旧泶嬖诜瓷洌?］。圖像的中間區(qū)域相對比較較平滑，沒有發(fā)現(xiàn)異常反應(yīng)現(xiàn)象，可能是樁體內(nèi)部具有較好的均勻性和密實(shí)度，無空隙、空洞等存在，各樁間存在良好搭接，未存在分岔。

圖2 第三道攪拌樁雷達(dá)檢測圖像

針對圖2 進(jìn)行分析可知，第3 道攪拌樁接受雷達(dá)檢測后可得相應(yīng)圖像。針對攪拌樁開展檢測操作時(shí)已經(jīng)將樁頂覆土進(jìn)行徹底清洗。攪拌樁表面出現(xiàn)不可忽視的層面反射現(xiàn)象，主要屬于樁頂浮泥異常反應(yīng)。在深度為8 ～9 m 位置有另一反射層面存在，其為樁底界面反射。中間處位雷達(dá)波形存在較好規(guī)律性，無明顯異常反射存在，其為樁體具有良好的質(zhì)量，沒有發(fā)現(xiàn)樁間搭接不良的問題，也沒有發(fā)現(xiàn)斷樁等現(xiàn)象。

圖3 第四道攪拌樁雷達(dá)檢測圖像

對圖3 進(jìn)行具體分析，圖像呈現(xiàn)嚴(yán)重的干擾異?，F(xiàn)象，觀察可見其上凸形拋物線存在嚴(yán)重異常。針對深度1.5 米位置進(jìn)行觀察，可見明顯的反射異常現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為樁體表面出現(xiàn)冰層，或者樁體表面覆土等。在樁號0+000 ～0+100，深度為9 ～10 m位置有明顯異常反應(yīng)，其為樁底異常反應(yīng)。因受金屬物干擾，該段圖像表現(xiàn)出較為明顯的雜亂想象，在深度10 ～11 m 位置有反射層面存在。其他部位均具有講好的平滑性，表明樁體具有良好質(zhì)量，且搭接良好［5］。

圖4 第五道攪拌樁雷達(dá)檢測圖像

針對圖4 進(jìn)行深入分析，未能徹底對樁頂表面覆土實(shí)施全方位清理。圖像中0+085 ～0+090 位置出現(xiàn)反射異?，F(xiàn)象，綜合分析現(xiàn)場記錄，結(jié)果顯示，該位置地面表層有塌坑、空洞的現(xiàn)象。針對深度崽8 ～9 m 范圍內(nèi)的位置，可以發(fā)現(xiàn)雷達(dá)波反射界面，將其納入樁底界面反應(yīng)范疇。針對0+194 深度3 m 位置進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)一處反射異常體，該異常體主要是因?yàn)闃扼w局部混凝土缺乏引發(fā)。對其他部位進(jìn)行檢測均沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的異常反應(yīng)，由此可知，各樁具有良好搭接，樁體質(zhì)量良好。通過對無損檢測資料進(jìn)行分析和處理可知:樁體整體質(zhì)量較好，無內(nèi)部孔隙、空洞等現(xiàn)象存在;各樁間具有良好搭接，無分岔、開裂等問題存在;具體探測深度在一定程度上能夠滿足工程設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范以及具體要求;針對局部水泥土的實(shí)際密實(shí)性進(jìn)行分析可知，密實(shí)度有待優(yōu)化，但沒有對整個(gè)工程整體質(zhì)量帶來嚴(yán)重不利影響［6］。

3.2 鉆探取芯檢測結(jié)果分析

水泥攪拌樁防滲墻抗壓和抗?jié)B檢測成果表見表1。

表1 水泥攪拌樁防滲墻抗壓和抗?jié)B檢測成果表

實(shí)施攪拌樁防滲墻抽芯檢測、室內(nèi)試驗(yàn)所得結(jié)論:

1)抽芯孔樁長與設(shè)計(jì)要求相符。

2)樁體質(zhì)量較好，水泥材料在均勻性上明顯優(yōu)于其他材料，能夠獲取較好的膠結(jié)效果，針對卵石層具體芯樣進(jìn)行觀察可以發(fā)現(xiàn)卵石鑲嵌。

3)部分樁孔巖芯在實(shí)際采取率方面處于偏低水平，對芯樣采取率造成不可避免的干擾。

4)綜合分析室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果表明，芯樣無側(cè)限抗壓強(qiáng)度明顯高于設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度。

5)針對滲透試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可見，完整芯樣滲透系數(shù)＜A×10－6cm/s(1 ＜A ＜10)，滲透破壞比降＞200，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度＞0.3 MPa［7－9］。

4 結(jié) 論

水泥深層攪拌樁防滲墻的施工質(zhì)量直接關(guān)系到水利工程壩基、壩身的防滲效果。因此，須高度重視質(zhì)量檢測工作，避免壩基、壩身存在滲透破壞問題，進(jìn)而為水泥深層攪拌樁防滲墻的整體施工質(zhì)量提供更好保障，提升水利工程整體建設(shè)效果。

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