多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻技術(shù)在堤壩防滲中的應(yīng)用

1、多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻技術(shù)在堤壩防滲中的應(yīng)用摘要：首次選定了多頭小直徑水泥土深層攪拌樁截滲墻方案 用于解決中運河張莊窯灣和柳林兩險工段堤壩滲漏問題。在正式施 工之前，通過做截滲圍井試驗和生產(chǎn)性試驗進(jìn)行了論證。工程完工后 使用探地雷達(dá)和埋設(shè)測壓管進(jìn)行檢測和計算表明：通過探地雷達(dá)分析 表明兩段墻體的連續(xù)性和完整性較好，墻體對周邊壩體的疏松土體有 明顯的改善；通過截滲墻施工前后斷面兩測壓管水頭差和滲透系數(shù)的 計算分析與對比，也說明了這兩段所施工的水泥土截滲墻具有明顯的 截滲效果，滿足了設(shè)計的需要。該技術(shù)在中運河堤防加固工程中的成 功應(yīng)用，不僅擴(kuò)大了其應(yīng)用領(lǐng)域，同時也推動了該技術(shù)施工工藝的進(jìn) 一步

2、發(fā)展。1引言由于受歷史條件和當(dāng)時生產(chǎn)力水平的限制，我國大部分堤防 大壩都存在著先天不足和后期老化問題，如填土疏松、抗?jié)B透能力偏 低，地基較普遍的未進(jìn)行認(rèn)真處理，在河道中下游沖積平原地區(qū)的不 同深度都存有較強(qiáng)的透水層，易產(chǎn)生管涌、冒沙等滲透破壞1.大壩防 滲是水利工程施工的關(guān)鍵技術(shù)，歷來是水利工程界高度關(guān)注的問題。在堤壩工程中，防滲技術(shù)的目的是隔斷堤壩兩側(cè)的水力聯(lián)系，降低堤壩的滲透系數(shù)，通常是通過修建粘土心墻、水泥土防滲墻及注漿等手 段來實現(xiàn)這一目的2.多年來，人們在大壩防滲工程上進(jìn)行了不懈的探 索，取得了許多出色的研究成果3-9,具體體現(xiàn)在防滲的技術(shù)和方法 應(yīng)用上。多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻技

3、術(shù)是運用特制的多頭小直徑 深層攪拌樁機(jī)，把水泥漿噴入土體并攪拌形成水泥土墻，用水泥土墻 作為防滲墻達(dá)到截滲的目的。該方法是利用水泥作為固化劑，通過深 層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和水泥（漿液或粉體）強(qiáng)制攪拌 后，水泥和軟土將產(chǎn)生一系列物理-化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)改性。該項 技術(shù)是在普通深層攪拌樁技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，它保留了普通深層 攪拌樁技術(shù)取材方便、施工無噪音、無污染、工程效果好等優(yōu)點外， 主要在一機(jī)多頭（3個鉆頭）和小直徑（200-300mm ）成墻兩個方 面有所突破，并可連續(xù)成墻。本文研究的就是利用該項技術(shù)在中運河 堤防加固工程中是如何進(jìn)行應(yīng)用的。2工程概況中運河（大王廟二灣段）近期

4、擴(kuò)大工程是沂沐泗洪水東調(diào) 南下工程的一個重要組成部分，是宣泄南四湖洪水的主要出路，也是 邳蒼地區(qū)的主要排澇河道，同時又是京杭大運河航道上的重要一段。 中運河大王廟二灣段河道雖經(jīng)過了五、六十年代開挖河道、修筑堤 防等大規(guī)模治理，但由于其部分堤防是冬季施工，凍土上堤防，碾壓 不實，存在空洞和裂縫，局部河段河道彎曲，流勢不穩(wěn)，主流直沖河 岸堤防，易形成險工段，而且防洪能力僅為十年一遇。因此，為提高防洪能力并計劃把防洪標(biāo)準(zhǔn)提高到二十年一遇，水利部淮委決定對其 進(jìn)行治理。其中的柳林險工段、張莊窯灣險工段堤壩防滲工程是中 運河（大王廟二灣）近期擴(kuò)大工程的重點，這兩個險工段防滲施工 的工藝及其質(zhì)量控制，對確

5、保整個工程高質(zhì)量完成具有重要的現(xiàn)實意 義。張莊窯灣險工段（樁號左堤 43+ 07044+570）全長 1500m，截滲墻頂高程為27.0m，墻底高程為18.0m，設(shè)計樁長9.0m , 工程量13500 m2 ;柳林險工段（樁號左堤 24 + 30225 + 150 ）全 長848m ,截滲墻頂高程為28.5m ,墻底高程為20.0m ,設(shè)計樁長 8.5m ,工程量 7208 m2.3技術(shù)應(yīng)用研究根據(jù)現(xiàn)場工程地質(zhì)條件，通過幾種截滲方案的比較，選定了 多頭小直徑水泥土攪拌樁墻截滲方案對張莊窯灣和柳林兩險工段進(jìn) 行施工。由于該設(shè)備和工藝首次用于解決堤壩滲漏問題，為確保該技 術(shù)方案的成功實施，因此在正

6、式施工之前進(jìn)行了截滲圍井試驗和生產(chǎn) 性試驗研究。3.1截滲圍井試驗研究試驗方案為：在堤頂開挖了一個底部長為 4000mm，頂部長 為2138 mm ,深度為2500 mm 的倒正四錐體，在該倒正四錐體范 圍內(nèi)回填中細(xì)砂，并按天然狀態(tài)密實，灑水使砂土處于飽和并接近堤 基砂土的天然狀態(tài)，模擬堤基下的砂層。圍井設(shè)計成正四邊形，邊長 1200 mm ,樁徑220 mm ,樁與樁間搭接部分厚度不小于 110 mm , 樁長6 m (見圖2略)。待墻體水泥土滿足設(shè)計齡期后，挖開圍井中中細(xì)砂和底層堤防原狀土觀測檢查墻體，開挖深度為4.5 m ,挖穿了2.5 m厚的砂層，并在圍井四周注水。開挖外觀檢查和注水試

7、驗表明：(1)樁與樁搭接良好，墻體完整，輪廓清晰，墻體表面光 滑，墻體截滲效果良好；(2)深層攪拌樁在砂層和堤身原狀土中成墻效果都較好；(3) 墻的搭接厚度達(dá)230 mm ,最小厚度達(dá)160 mm ,大 于設(shè)計要求厚度120 mm.從圍井內(nèi)側(cè)樁與樁輪廓看，樁的垂直度偏差 較小，圍井上部和下部樁的搭接基本一致。外觀檢查和注水試驗之后，現(xiàn)場鉆取了水泥土試樣進(jìn)行室內(nèi) 試驗獲得了滲透破壞比降、水泥土滲透系數(shù)和墻體抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)。通過圍井試驗，初步確定的主要施工參數(shù)為：水灰比為1.0:1,后來簡化為1.0;水泥土中水泥摻入比為12%。3.2 生產(chǎn)性試驗研究開工前雖對水泥土截滲墻做了圍井試驗，并獲得了有關(guān)

8、施工 參數(shù)，但由于試驗場地及試驗條件與施工場地土質(zhì)存在差異，能否連 續(xù)成墻，有待于進(jìn)一步進(jìn)行現(xiàn)場試驗研究。根據(jù)圍井試驗結(jié)果和設(shè)計 要求，確定水泥土截滲墻施工采用水灰比為 1.0,水泥摻入比為12%。 在實施過程中，對墻體開挖檢驗發(fā)現(xiàn)樁與樁之間搭接處出現(xiàn)夾泥現(xiàn)象， 樁體連續(xù)性較差，最小搭接厚度多出出現(xiàn)小于設(shè)計的最小厚度。針對 上述情況又進(jìn)行了分析論證，認(rèn)為樁機(jī)后退、水灰比偏小可能是導(dǎo)致 上述質(zhì)量問題的直接原因，并且堤防土質(zhì)含水量大小與水灰比大小直接相關(guān)，為此又進(jìn)行了生產(chǎn)性試驗研究。水泥土截滲墻成墻先決條件是水泥土在攪拌過程中必須成塑性狀態(tài)或流態(tài)。計算表明，壩體最小含水量為6 %時水灰比約為1.6

9、;平均含水量為21 %時水灰比約為1.1.根據(jù)理論計算結(jié)果，采用水灰比 為1.5、2.0,水泥摻入比為8%和12%進(jìn)行試驗，同時考慮到堤防存 在0.81.6m,達(dá)2.6m厚的粉細(xì)砂夾層，局部為中粗砂，且處于動 水情況。在這種情況下能否成墻、效果如何，在進(jìn)行生產(chǎn)性試驗的同 時，又進(jìn)行了模擬試驗，試驗齡期為 11天。試驗表明，水灰比為1.5和2.0,水泥摻入比在8%和12% 兩種情況下均能滿足滲透系數(shù)、強(qiáng)度和滲透破壞比降要求。水灰比為 1.5的墻體滲透系數(shù)明顯優(yōu)于水灰比為 2.0的墻體滲透系數(shù)，故最終 確定水灰比為1.5,水泥摻入比為12 %的施工參數(shù)進(jìn)行施工。3.3 正式施工階段根據(jù)圍井試驗和生

10、產(chǎn)性試驗取得的參數(shù)與結(jié)果，論證了多頭 小直徑水泥土截滲墻用于堤防截滲施工是可行的，并且采用單排樁施 工。這主要是因為通過試驗單排樁的接頭處理和截滲效果能滿足質(zhì)量 設(shè)計要求，比雙排樁更經(jīng)濟(jì)。這樣在正式施工階段按照上面的試驗結(jié) 果，采取有效的控制辦法，就可確保水泥土截滲墻的墻體質(zhì)量。具體 施工順序是：(1)第一攪拌站按設(shè)計的水灰比配制并拌和水泥漿；(2)用泵把配制好的水泥漿輸送到第二攪拌站并記錄水泥漿重量;(3)樁機(jī)就位調(diào)平；(4)開啟樁機(jī)，鉆頭攪拌下沉，同時開啟漿泵送漿至設(shè)計深度，記錄輸漿量；(5)攪拌提升同時噴漿至施工面并記錄輸漿量，關(guān)閉漿泵完成第一組樁施工；(6)樁機(jī)向前移動150mm ,并

11、調(diào)平，重復(fù)(1)(5)步驟，完成第二組樁施工；(7)重復(fù)(6),完成一個單元墻的施工；(8)樁機(jī)向前水平移動1020mm ,對樁位調(diào)平，使本單元墻的第一根樁和上單元墻的最后一根樁搭接 100mm以上，重復(fù)上述(1)(7)步驟即可完成整個險工段的施工注漿。Word是學(xué)生和職場人士最常用的一款辦公軟件之一，99.99% 的人知道它，但其實，這個軟件背后，還有一大批隱藏技能你不知道。掌握他們，你將開啟新世界的大門。Tab+Enter,在編過號以后，會自動編號段落Ctrl + D 調(diào)出字體欄，配合 Tab+Enter 全鍵盤操作吧Ctrl + L 左對齊， Ctrl + R 右對齊， Ctrl + E 居中Ctrl + F 查找，Ctrl + H 替換。然后關(guān)于替換，里面又大有學(xué)問！有時候Word文檔中有許多多余的空行需要刪除，這個時候我們可以完全可以用查找替換”來輕松解決。打開 編輯”菜單中的 替換”對話框，把光標(biāo)定位在 查找內(nèi)容”輸入框中，單擊 高級”