多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻技術(shù)在堤壩防滲中的應用

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)性試驗進行了論證。工程完工后 使用探地雷達和埋設(shè)測壓管進行檢測和計算說明：通過探地雷達分析 說明兩段墻體的連續(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 計算分析與比照，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 功應用，不僅擴大了其應用領(lǐng)域，同時也推動了該技術(shù)施工工藝的進 一步開展

2、。1 引言 由于受歷史條件和當時生產(chǎn)力水平的限制，我國大局部堤防 大壩都存在著先天缺乏和后期老化問題，如填土疏松、抗?jié)B透能力偏 低，地基較普遍的未進行認真處理，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行了不懈的探 索，取得了許多出色的研究成果 3-9 ，具體表達在防滲的技術(shù)和方法 應用上。多頭小直徑深

3、層攪拌樁截滲墻技術(shù)是運用特制的多頭小直徑 深層攪拌樁機，把水泥漿噴入土體并攪拌形成水泥土墻，用水泥土墻 作為防滲墻到達截滲的目的。該方法是利用水泥作為固化劑，通過深 層攪拌機械，在地基深處就地將軟土和水泥漿液或粉體強制攪拌 后，水泥和軟土將產(chǎn)生一系列物理 -化學反響，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)根底上開展而成的，它保存了普通深層 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行應用的。2 工程概況中運河大王

4、廟二灣段近期擴大工程是沂沐泗洪水東調(diào) 南下工程的一個重要組成局部，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，但由于其局部堤防是冬季施工，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，為提高防洪能力并方案把防洪標準提高到二十年一遇，水利部淮委決定對其進行治理。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

5、，對確保整個工程高質(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 43070 44570 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 24302 25150 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擬，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 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，

6、因此在正式施工之前進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 ，樁與樁間搭接局部厚度不小于 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

7、四周注水。 開挖外觀檢查和注水試驗說明： 1 樁與樁搭接良好，墻體完整，輪廓清晰，墻體外表光 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 230 mm ，最小厚度達 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根本一致。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)和墻體抗壓強度等指標。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

8、前雖對水泥土截滲墻做了圍井試驗，并獲得了有關(guān)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，有待于進一步進行現(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 上述情況又進行了分析論證，認為樁機后退、水灰比偏小可能是導致 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

9、算說明，壩體最小含水量為 6 時水灰比約為 1.6； 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 進行試驗，同時考慮到堤防存 在0.81.6m，達2.6m厚的粉細砂夾層，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，在進行生產(chǎn)性試驗的同 時，又進行了模擬試驗，試驗齡期為 11 天。試驗說明，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

10、，水泥摻入比為 1 2 的施工參數(shù)進行施工。3.3 正式施工階段根據(jù)圍井試驗和生產(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。這樣在正式施工階段按照上面的試驗結(jié) 果，采取有效的控制方法，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)樁機就位調(diào)平；(4) 開啟樁機，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

11、施工面并記錄輸漿量，關(guān)閉漿泵 完成第一組樁施工；(6) 樁機向前移動150mm，并調(diào)平，重復(1 )(5)步驟，完成第二組樁施工；( 7)重復( 6 )，完成一個單元墻的施工；( 8)樁機向前水平移動 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， 重復上述 ( 1 )( 7 )步驟即可完成整個險工段的施工注漿。Word是學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。翻開 編輯菜單中的 替換對話框，把光標定位