防滲墻施工中水泥摻入量算法的sec re

防滲墻施工中水泥摻入量算法的探討摘要：結(jié)合長江堤防防滲工程的施工情況，對垂直防滲墻中水泥摻入量的計算方法作以分析，列舉出了幾種不同的計算方法，并對幾種計算方法的適用性加以分析，確定了幾種不同類型的鉆機(jī)在實際施工中應(yīng)該采用的計算方法，以確保防滲墻施工的經(jīng)濟(jì)、高效以及防滲墻的質(zhì)量。關(guān)鍵詞：防滲墻；水泥摻入量；算法；探討1.前言水泥土防滲墻是通過深層攪拌截滲樁機(jī)，利用水泥漿作為固化劑，在地基深處將天然原土和固化劑強(qiáng)制攪拌，使固化劑和含水土體發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，把被加固土體硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性并具有一定強(qiáng)度的水泥土樁，多樁相割搭接即形成連續(xù)密實的水泥土防滲墻。九八年我國長江大洪水之后，水泥土防滲墻更是以其造價低、效果好、工效高等優(yōu)點在江河大堤防滲加固中得到了廣泛的應(yīng)用。攪拌樁機(jī)根據(jù)其所具有的攪拌頭數(shù)目的不同分為單頭、多頭（包括雙頭、三頭、六頭）。鉆機(jī)類型的多樣化產(chǎn)生了不同的施工工藝，有單樁套打成墻、分序成墻等，這就導(dǎo)致了水泥摻入量的計算上也存在一些不同的看法。在進(jìn)行防滲墻施工時，由于防滲墻所要求達(dá)到一定的防滲效果，加上長江汛期，？所以其施工時間及質(zhì)量都有一定的要求。所以在施工時就必須考慮水泥摻入量的計算方法與鉆機(jī)類型的匹配問題，以確保工程質(zhì)量和施工的經(jīng)濟(jì)、高效。在長江荊南干堤水泥土防滲墻加固工程施工中要求水泥摻入量不小于15%，墻厚20～30cm，墻深一般不超過18m。劉秉軍，男，漢，鄭州，河南省地質(zhì)工程公司，高級工程師。劉秉軍，男，漢，鄭州，河南省地質(zhì)工程公司，高級工程師。2幾種不同水泥摻入量的算法一般防滲墻是以平方米來作為計量單位的，水泥摻入量αw＝單位水泥重量/單位土重量，我們可以這樣理解：把施工所產(chǎn)生的防滲墻（剖面）看作是一個面，而單樁的圓面可以看成一條線。體積＝圓面積（平方米）×深度（延米），折算為面積（平方米）＝深度（延米）×寬。我們把每平方米認(rèn)為單位面積（也可以認(rèn)為是單位體積），由此可以計算出每平方米的水泥摻量。2.1單樁計算方法單樁計算方法，是按單樁相互獨立進(jìn)行確定水泥耗量。一個單元6根樁每米水泥用量：M=3ρ土πD2γ/2------（1）式中：ρ土---土的容重取ρ土=1.7t/m3；D---成樁直徑取D=350mm；γ---水泥摻入比取15%。由式（1）計算得：M=147.2kg；折算成單位面積水泥用量為109kg/m2（M/6l，l為樁間距）。單頭樁機(jī)施工順序圖（2－2）2.2取有效截面積的計算方法有效截面積計算方法，是指在防滲墻施工中，樁間的搭接尺寸為l1，去除樁位搭接的重疊面積來計算一個單元墻體的截面積的計算方法。如圖2－3：一個單元每米水泥用量為：M=6ρ土（πD2/4－S1）γ----（2）圖2－3式中ρ土、D、γ同上，S1為樁間搭接重疊面積S1=（πD2×β/360×4－l1×l2/4）×2式中l(wèi)1---樁間搭接尺寸取225mm；l2---最小墻體厚度取268mm；β----墻體厚度與樁中心之間的夾角，β=2arccos225/350=1000。由式（2）計算得M=112kg，折算成單位面積水泥用量為83kg/m2。2.3取墻體截面積為長方形的計算方法取墻體截面積為長方形的計算方法，是指將一單元墻的墻體截面取成長方形，寬度為鉆頭直徑,長為單元成墻長度,按截面積計算每單元每米水泥用量，如圖2－4：M=ρ土DLγ----（3）圖2－4式中ρ土、D、γ同上，L----單元長度取1.35m由式（3）計算得M=120.5kg；；折算成單位面積水泥用量為：89.3kg/m2。3.不同類型樁機(jī)所需水泥用量算法的選擇由于長江堤防工程水泥土防滲墻設(shè)計要求水泥的摻入量不小于15%，而并非是平均15%，也就是說防滲墻任何一個部位的水泥摻入量都要保證15%。所以我們就應(yīng)該保證在施工時防滲墻的水泥摻入量不小于15%。這就要求我們根據(jù)鉆機(jī)類型及施工工藝的不同選擇合適的計算方法來保證。三種方法對比表表3－1m單樁計算方法有效截面積計算算方法長方形計算方法法分序成墻（單頭頭、三頭）一次成墻（雙頭頭、六頭）3.1單頭樁機(jī)所需采用計算方法在單樁計算方法中，由于樁間搭接相互重疊原因，水泥平均摻入量會大于15%。兩樁重疊部分占單樁面積的百分為23.95%。對于施工的第一根樁，水泥平均摻入比為15%；而對于第二根樁，由于和第一根樁重疊部分已經(jīng)有15%的水泥摻入量，經(jīng)過復(fù)攪，則第二根樁的實際水泥摻入比肯定大于15%；下一根樁又會再高一些。排除樁位偏差等外界因素的影響，再加上一定的保險系數(shù)，對于單個樁而言施工中水泥（水泥漿）用量完全滿足水泥摻入比大于15%的要求。由此我們可以看出，單樁計算方法在單頭鉆機(jī)施工中是可行的。在實際施工完后進(jìn)行的開挖檢查和取芯檢驗中，防滲墻的外觀、質(zhì)量都符合設(shè)計要求。3.2多頭樁機(jī)所需采用計算方法3.2.1三頭樁機(jī)所需采用計算方法在保證水泥摻入比15%的情況下，有效截面積計算方法是比較節(jié)省水泥的。有人認(rèn)為在三頭樁機(jī)施工中，應(yīng)采取它來計算水泥的摻入量，但是三頭樁機(jī)的施工工藝是兩序成墻(見圖二)，每序所成的樁是相互獨立的，而并非是相互咬合的，所以截面積計算方法對于三頭樁機(jī)來說是不合適的。若采用截面積來計算三頭樁機(jī)的水泥摻入量，保證不了防滲墻的水泥摻入量不小于15%。圖3－13.2.2雙頭、六頭樁機(jī)所需采用的計算方法雙頭、六頭樁機(jī)的施工工藝為一次成墻，所以其計算方法應(yīng)該按照墻體形成的實際截面形狀計算，這樣就應(yīng)該采用有效截面積來計算。雙頭樁機(jī)六頭樁機(jī)一次成墻的施工工藝，就象是單樁成墻一樣，所以采用有效截面積的計算方法來計算是比較合適的，這樣既保證了防滲墻水泥摻入量不小于15%，又可以節(jié)省水泥，并且節(jié)省了施工時間?？梢哉f是一種經(jīng)濟(jì)、高效的施工工藝，當(dāng)然，在施工中輸漿量要準(zhǔn)確。長方形截面積計算方法增加了單元墻內(nèi)的水泥耗用量，不適合一次成墻工藝。4.結(jié)論水泥摻入量的計算方法一定要與之相適應(yīng)的施工工藝相結(jié)合，否則會造成不必要的浪費或水泥摻入量達(dá)不到設(shè)計要求。通過以上分析及表，我們可以看出，單頭及三頭這種分序成墻的鉆機(jī)，必須采用單樁計算方法才能保證其水泥摻入量不小于15%，而對于雙頭及六頭一次成墻的鉆機(jī)，在滿足水泥摻入量不小于15%的情況下，采用有效截面積計算方法是比較經(jīng)濟(jì)合理的；長方形計算方法對于分序成墻的鉆機(jī)來說滿足不了水泥摻入量的要求，對于一次成墻的鉆機(jī)來說又顯得