深層攪拌樁防滲帷幕施工技術(shù)分析及應(yīng)用

付 勇

（遼寧水利土木工程咨詢(xún)有限公司，遼寧沈陽(yáng)110003）

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深層攪拌樁防滲帷幕施工技術(shù)分析及應(yīng)用

付 勇

（遼寧水利土木工程咨詢(xún)有限公司，遼寧沈陽(yáng)110003）

摘要：深層攪拌樁防滲帷幕防滲效果好，被廣泛應(yīng)用于軟土地區(qū)基坑擋土防滲工程中。本文對(duì)深層攪拌樁防滲帷幕施工技術(shù)的施工原理、工藝流程、技術(shù)要求及防滲效果進(jìn)行探究，為該技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用提供了參考。

關(guān)鍵詞：深層攪拌樁；防滲帷幕；工藝流程；技術(shù)分析

1　技術(shù)特點(diǎn)

深層攪拌樁作為一種加固軟土地基的施工新工藝，主要利用攪拌機(jī)械在軟土地基一定深度內(nèi)將軟土與輸入固化劑進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，通過(guò)固化劑與軟土之間一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化而形成具有一定承載能力和固結(jié)度的柱體、墻體，最終硬化后形成具備“加固”和“防滲”雙重功能的防滲墻［1］。該技術(shù)在靠近護(hù)樁后側(cè)形成帷幕體或重力式墻體，除成本較低外，更具備良好的防水性、整體性及穩(wěn)定性。

（1）適用于各類(lèi)軟土地層

深層攪拌樁防滲帷幕技術(shù)適用于各類(lèi)軟土地基，對(duì)砂性土效果則更佳，同時(shí)對(duì)于有機(jī)質(zhì)土、碳化土和松散的填土地基的固化效果也較為明顯［2］。

（2）應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

由于深層攪拌樁防滲帷幕技術(shù)具有工期短、造價(jià)低、施工方便和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，因此在軟土地基工程中得到廣泛應(yīng)用。工程實(shí)踐表明，由于施工過(guò)程不會(huì)使地基土擠出、無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音，因此特別適合建筑群較密集、凈空較狹窄地段的施工，也可對(duì)高速公路建設(shè)的軟土地基進(jìn)行加固，還可作地下防滲墻用于水利工程建設(shè)［3］。

（3）樁徑及加固深度

國(guó)內(nèi)深層攪拌樁防滲帷幕技術(shù)的樁徑一般在0.5～0.8m，加固深度一般在15～20m以?xún)?nèi)。根據(jù)深層攪拌樁使用的固化劑不同可分為水泥系深層攪拌法和石灰系深層攪拌法；根據(jù)固化劑狀態(tài)可分為漿液法和粉體法［4］。

2　施工工藝

2.1 工藝流程

深層攪拌樁防滲帷幕技術(shù)的工藝流程如表1和圖1所示。

表1　深層攪拌樁防滲帷幕技術(shù)的工藝流程

2.2 施工技術(shù)控制要點(diǎn)

2.2.1 施工前期準(zhǔn)備

（1）場(chǎng)地：施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地保證處于同一標(biāo)高，清除地表及地下障礙物。

（2）定位：結(jié)合工程實(shí)際情況，確定起始樁位及邊線(xiàn)位置，用顯著標(biāo)記按照設(shè)計(jì)樁距標(biāo)記出施工范圍內(nèi)的樁位，其中樁位布置偏差≤50mm。

（3）深度及垂直度：確定攪拌樁的入土深度，以提高基坑底部抗管涌的穩(wěn)定性，目前國(guó)內(nèi)一般為15～20m；垂直度的判定以攪拌機(jī)轉(zhuǎn)桿的垂直度為基準(zhǔn)，攪拌樁垂直度偏差控制在1%以?xún)?nèi)；樁徑一般為0.5～0.8m之間，偏差控制在4%以?xún)?nèi)。

（4）固化劑：一般采用425#普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，水泥摻入量一般為15%左右，上下浮動(dòng)不超過(guò)3%。

（5）水灰比：無(wú)特殊要求時(shí)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取0.8～2.0，實(shí)際施工過(guò)程中，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土層性質(zhì)、含水量等條件進(jìn)行修正。

2.2.2 施工過(guò)程控制

（1）按照設(shè)計(jì)要求控制攪拌機(jī)鉆進(jìn)、提升速度；單位距離鉆進(jìn)和提升的時(shí)間誤差應(yīng)控制在5s以?xún)?nèi)，以保證攪拌機(jī)提升速度與輸漿速度同步，確保均勻攪拌。

（2）預(yù)攪鉆進(jìn)時(shí)，若土層過(guò)硬影響鉆進(jìn)速度，可適當(dāng)沖水，但必須綜合考慮沖水對(duì)成樁后樁身質(zhì)量的影響。

（3）砂漿連續(xù)供應(yīng)，杜絕斷漿現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)控制好輸漿泵的出口壓力，以0.5MPa為宜。為保證樁端工程質(zhì)量，漿液應(yīng)持續(xù)噴射樁底部半分鐘以上，以確保樁端完全被漿液填充。若施工過(guò)程中，因故停漿，則將攪拌機(jī)下沉至漿體內(nèi)距漿體表面0.5m處，等待恢復(fù)供漿后繼續(xù)提升噴漿（若停漿時(shí)間≥3h，則宜先拆除輸漿管道）［5］。

（4）實(shí)際施工過(guò)程中，為保證防滲效果，樁頂應(yīng)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m左右，并確保為單樁配備的水泥漿能夠用完，保證樁體的密實(shí)度。

（5）樁體之間的搭接時(shí)間≤8h，若超過(guò)，則應(yīng)采取局部補(bǔ)樁措施。

（6）施工過(guò)程中，隨時(shí)對(duì)樁機(jī)水平度、樁身、樁徑、輸漿量進(jìn)行監(jiān)測(cè)及控制調(diào)整［6］。

2.2.3 質(zhì)量檢測(cè)

（1）開(kāi)挖檢測(cè)：攪拌樁成樁完工24h后，對(duì)防滲墻一側(cè)的墻體開(kāi)挖，對(duì)墻體顏色及勻稱(chēng)性、搭接的連續(xù)性和均勻性、有無(wú)滲水現(xiàn)象和分叉現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)傾斜度進(jìn)行測(cè)量［7］。

（2）鉆探及取樣檢測(cè)：攪拌樁成樁9天后，使用輕型觸探儀進(jìn)行測(cè)試，判斷樁身強(qiáng)度及其均勻性；通過(guò)鉆孔取樣，進(jìn)行室內(nèi)水工試驗(yàn)，對(duì)防滲墻的強(qiáng)度、防滲性、壓縮系數(shù)和固結(jié)系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)分析。

（3）壓水試驗(yàn)：壓水試驗(yàn)可以直接檢測(cè)防滲墻的透水性。通過(guò)對(duì)某一樁體進(jìn)行鉆孔壓水試驗(yàn)，測(cè)量單位吸水率和透水率，初步判斷其防滲性能。隨著時(shí)間推移，墻體防滲性會(huì)逐步提高［8］。

3　工程案例分析

烏金塘水庫(kù)位于遼寧葫蘆島市西北35km的女兒河中游河段大壩全長(zhǎng)288m，壩高99m，壩底寬183.7m，壩頂寬50m，最大庫(kù)容3.17億m3。壩基分為四層，第一層含砂量大，成分復(fù)雜，滲透性強(qiáng)，厚度為3.5～4m；第二層為粉土，弱透水層，滲透系數(shù)為8.7×10-5cm/s，厚度為0.2～3.4m；第三層為粗砂，強(qiáng)透水層，滲透系數(shù)為2.99×10-2cm/s；第四層為粉質(zhì)黏土，平均厚度2.5m，屬于弱透水層。結(jié)合工程實(shí)際條件，采用多頭小直徑深層攪拌樁防滲帷幕技術(shù)，布置示意簡(jiǎn)圖如圖2所示。

圖2　深層攪拌樁布置示意簡(jiǎn)圖

防滲工程處理前，大壩日滲透損失4.65 萬(wàn)m3，對(duì)壩基進(jìn)行深層攪拌樁防滲處理后，通過(guò)質(zhì)量檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)樁體垂直，樁間搭接良好，帷幕上雖有裂縫，但日滲漏量為1.29萬(wàn)m3，滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)要求，其防滲效果得到大大提升。

施工過(guò)程中，為確保防滲效果，深層攪拌樁的相關(guān)施工參數(shù)按表2控制。

表2　深層攪拌樁技術(shù)指標(biāo)參考

4　結(jié)語(yǔ)

深層攪拌樁防滲帷幕的總體防滲效果不僅受到攪拌樁樁體滲透性能的影響，同時(shí)也與防滲帷幕體具體施工質(zhì)量的控制有極大關(guān)系，因此必須加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，方能達(dá)到防滲設(shè)計(jì)要求。影響深層攪拌樁防滲效果的技術(shù)要點(diǎn)涵蓋施工全過(guò)程的諸多環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格按照技術(shù)要點(diǎn)操作才能確保其防滲效果的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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［8］馬彩云，鄭國(guó)萍.紅河馬堵山水電站防滲帷幕技術(shù)處理［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2013（06）：54-57.

收稿日期：圖1深層攪拌樁防滲帷幕技術(shù)工藝流程圖2015-09-24

作者簡(jiǎn)介：付 勇（1985年—），男，助理工程師。

DOI：10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.02.038

中圖分類(lèi)號(hào)：TV543

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-2469（2016）02-0105-03