深層攪拌法手冊(cè)

第五章深層攪拌法第一節(jié)概述深層攪拌法是運(yùn)用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在地層深處，邊鉆進(jìn)邊噴射固化劑，經(jīng)鉆頭旋轉(zhuǎn)攪拌，使噴入土層中的固化劑與土體充足拌合在一起，形成抗壓強(qiáng)度比天然土體強(qiáng)度高，并具有整體性和抗水性的樁柱體。攪拌樁柱體和樁周邊土體可構(gòu)成復(fù)合地基，也可相割搭接排成一列，形成連續(xù)墻體，還可相割搭接成多排墻。在水利水電工程中，深層攪拌法重要用于在水工建筑物地基中形成復(fù)合地基、在堤壩及其地基中形成連續(xù)的防滲墻。深層攪拌形成的樁體的直徑一般為200mm～800mm，形成的連續(xù)墻的厚度一般為120mm～300mm。加固深度一般大于5.0m，國(guó)內(nèi)最大加固深度已達(dá)27m，國(guó)外最大加固深度可達(dá)60m。1發(fā)展歷史深層攪拌法分為石灰系攪拌法和水泥系攪拌法。石灰系攪拌法于1967年由瑞典人提出，1974年將石灰粉體噴射攪拌樁用于路基和深基坑邊坡支護(hù)。同期，日本于1967年開始研制石灰攪拌施工機(jī)械，1974年開始在軟土地基加固工程中應(yīng)用。我國(guó)于1983年初開始進(jìn)行粉體噴射攪拌法加固軟土的實(shí)驗(yàn)研究，并于1984年7月在廣東省用于加固軟土地基。水泥系深層攪拌法于20世紀(jì)50年代初始于美國(guó)，1974年日本開發(fā)研制成功水泥攪拌固化法（CMC），用于加固堆場(chǎng)地基，深度達(dá)32m。近年來(lái)研制出各種深層攪拌機(jī)械，用于防波堤、碼頭岸壁及高速公路高填方下的深厚軟土地基加固工程。我國(guó)于1977年10月開始進(jìn)行水泥系攪拌法的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和機(jī)械研制工作，于1978年末制造出第一臺(tái)深層攪拌樁機(jī)及其配套設(shè)備，1980年初次在上海應(yīng)用并獲得成功。水利工程中的應(yīng)用始于1995年，最初重要是閘基、泵站地基用深層攪拌樁構(gòu)成復(fù)合地基，1996年用于沂沭河攔河壩壩基防滲，效果較好，當(dāng)時(shí)為單頭深層攪拌樁。為了減少造價(jià)，提高工效，水利部淮委基礎(chǔ)公司于1997年發(fā)明了多頭小直徑深層攪拌截滲技術(shù)，而后由北京振沖江河截滲公司編寫：劉保平、劉勇、萬(wàn)隆審稿：研制出不同規(guī)格的多頭深層攪拌施工設(shè)備。這一技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)了深層攪拌法在水利工程中的應(yīng)用。目前深層攪拌法已廣泛用于我國(guó)大江大河大湖的堤壩防滲工程，僅2023年上半年，應(yīng)用在長(zhǎng)江堤防上的截滲墻面積就達(dá)98萬(wàn)m2。2深層攪拌的分類（1）按使用水泥的不同物理狀態(tài)，分為漿體和粉體深層攪拌樁兩類。我國(guó)以水泥漿體深層攪拌樁應(yīng)用較廣，粉體深層攪拌樁宜用于含水量大于3０％的土體。（2）按深層攪拌機(jī)械具有的攪拌頭數(shù)，分為單頭、雙頭和多頭深層攪拌樁。目前國(guó)內(nèi)一機(jī)最多有六頭，國(guó)外已有一機(jī)8頭。（3）根據(jù)樁體內(nèi)是否有加筋材料，分為加筋和非加筋樁。加筋材料一般采用毛竹、鋼筋或輕型角鋼等，以增強(qiáng)其勁性。日本的SMW工法在深層攪拌樁中插入H型鋼。本章重要敘述以水泥漿為固化劑的非加筋深層攪拌樁和防滲墻的施工，在施工中使用單頭、雙頭和多頭攪拌樁機(jī)。3加固原理3.1水泥土的固化機(jī)理土體中噴入水泥漿再經(jīng)攪拌拌和后，水泥和土有以下物理化學(xué)反映：(1)水泥的水解和水化反映；(2)離子互換與團(tuán)?；从?；(3)硬凝反映；(4)碳酸化反映。水化反映減少了軟土中的含水量，增長(zhǎng)顆粒之間的粘結(jié)力；離子互換與團(tuán)粒化作用可以形成堅(jiān)固的聯(lián)合體；硬凝反映又能增長(zhǎng)水泥土的強(qiáng)度和足夠的水穩(wěn)定性；碳酸化反映還能進(jìn)一步提高水泥土的強(qiáng)度。在水泥土漿被攪拌達(dá)成流態(tài)的情況下，若保持孔口微微翻漿，則可形成密實(shí)的水泥土樁，并且水泥土漿在自重作用下可滲透填充被加固土體周邊一定距離土層中的裂隙，在土層中形成大于攪拌樁徑的影響區(qū)。3.2物理力學(xué)特性3.2.1無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度一般來(lái)說(shuō)，水泥土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度在０.3～4.0ＭＰa之間，比天然軟土強(qiáng)度提高數(shù)十倍到數(shù)百倍，在砂層可高達(dá)５.０ＭＰa以上的，它受許多因素影響。(1)土質(zhì)。一般地說(shuō)，初始性質(zhì)較好的土，加固后強(qiáng)度增量較大，初始性質(zhì)較差的土，加固后強(qiáng)度增量較小。水泥土的強(qiáng)度與土的含砂量有關(guān)，當(dāng)含砂量為40%～60%時(shí)，加固土強(qiáng)度達(dá)最大值。在加固軟粘土?xí)r，若在固化劑中摻加適量的細(xì)砂，既可提高加固土的強(qiáng)度，又可節(jié)約水泥用量。（2）齡期。水泥土的抗壓強(qiáng)度隨其加固齡期而增長(zhǎng)。我國(guó)《建筑地基解決技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-91）規(guī)定，取90d齡期試塊的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度為加固土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。一般情況下，7d、28d、90d的水泥土強(qiáng)度之間有如下近似關(guān)系：qu(28d)≈1.49qu(7d)；qu(90d)≈1.97qu(7d)；qu(90d)≈1.32qu(28d)。（3）水泥摻入比。水泥摻入比通常指水泥摻入重量與被加固土天然濕容重的比（％）。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)水泥摻入比小于７％時(shí)，加固效果往往不能滿足工程規(guī)定，而當(dāng)摻入比大于１５％時(shí)，加固費(fèi)用偏高。因此，我國(guó)《建筑地基解決技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-91）規(guī)定水泥的摻入比以７％～１５％為宜。對(duì)含水率大于１００％的土及孔隙率較大的雜填土，常采用較高的水泥摻入比。3.2.2抗剪強(qiáng)度水泥土的抗剪強(qiáng)度隨抗壓強(qiáng)度提高而增大。一般地說(shuō)，當(dāng)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu＝0.5～4.0Mpa時(shí)，其粘聚力c＝0.1～1.1Mpa,內(nèi)摩擦角約在200～300之間，抗剪強(qiáng)度相稱于（0.2～0.3）qu。3.2.3變形特性水泥土的變形模量與無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu有關(guān)。國(guó)內(nèi)的研究認(rèn)為：當(dāng)qu＝0.5～4.0Mpa時(shí)，Ε＝（100～150）qu；日本未松（1983）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是：當(dāng)qu<1.5Mpa時(shí)，Ε50＝（75～200）qu；當(dāng)qu>1.5Mpa時(shí)，Ε50＝（200～1000）qu；上述式中Ε50指水泥土加固50天后的變形模量。3.2.4滲透系數(shù)水泥土的滲透系數(shù)k隨著加固齡期的增長(zhǎng)和水泥摻入比的增長(zhǎng)而減小，對(duì)于k>10-5cm/s的軟土用10

％的水泥加固一個(gè)月之后，一般地說(shuō)，k值可減小到10-6cm/s以下，當(dāng)水泥摻入比由10％增長(zhǎng)至20％時(shí)，k值可進(jìn)一步減小至10-7cm/s以下。4合用范圍4.1合用土質(zhì)深層攪拌法適合于加固淤泥、淤泥質(zhì)土和含水量較高而地基承載力小于140kPa的粘性土、粉質(zhì)粘土、粉土、砂土等軟土地基。當(dāng)土中含高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等礦物時(shí)，可取得最佳加固效果；土中含伊里石、氯化物和水鋁英石等礦物時(shí)，或土的原始抗剪強(qiáng)度小于20kPa～30kPa時(shí)，加固效果較差。當(dāng)用于泥炭土或土中有機(jī)質(zhì)含量較高，酸堿度較低（pH值<７）及地下水有侵蝕性時(shí)，宜通過(guò)實(shí)驗(yàn)擬定其合用性。本地表雜填土厚度大且含直徑大于１００mm的石塊或其他障礙物時(shí)，應(yīng)將其清除后，再進(jìn)行深層攪拌。4.2合用工程深層攪拌法由于對(duì)地基具有加固、支承、支擋、止水等多種功能，用途十分廣泛，例如：加固軟土地基，以形成復(fù)合地基而支承水工建筑物、結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)；作為泵站、水閘等的深基坑和地下管道溝槽開挖的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，同時(shí)還可作為止水帷幕；當(dāng)在攪拌樁中插入型鋼作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，開挖深度可加大；穩(wěn)定邊坡、河岸、橋臺(tái)或高填方路堤，作為堤壩防滲墻等。此外，由于攪拌樁施工時(shí)無(wú)震動(dòng)、無(wú)噪音、無(wú)污染、一般不引起土體隆起或側(cè)面擠出，故對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。第二節(jié)施工機(jī)具目前國(guó)內(nèi)常用的深層攪拌樁機(jī)分動(dòng)力頭式及轉(zhuǎn)盤式兩大類。轉(zhuǎn)盤式深層攪拌樁機(jī)多采用大口徑轉(zhuǎn)盤，配置步履式底盤，主機(jī)安裝在底盤上，安有鏈輪、鏈條加壓裝置。其重要優(yōu)點(diǎn)是：重心低、比較穩(wěn)定，鉆進(jìn)及提高速度易于控制。動(dòng)力頭式深層攪拌樁機(jī)可采用液壓馬達(dá)或機(jī)械式電動(dòng)機(jī)——減速器。這類攪拌樁機(jī)主電機(jī)懸吊在架子上，重心高，必須配有足夠重量的底盤，另一方面，由于主電機(jī)與攪拌鉆具連成一體，重量較大，因此可以不必配置加壓裝置。1動(dòng)力頭式深層攪拌樁機(jī)國(guó)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出動(dòng)力頭式單頭和雙頭深層攪拌樁機(jī)，重要用于施工復(fù)合地基中的水泥土樁。1．1單頭深層攪拌樁機(jī)1.1.1重要機(jī)具組成及作用（1）動(dòng)力頭。由電動(dòng)機(jī)、減速器組成，重要為攪拌提供動(dòng)力；（2）滑輪組。重要由卷?yè)P(yáng)機(jī)、頂部滑輪組組成，使攪拌裝置下沉或上提；（3）攪拌軸。由法蘭及優(yōu)質(zhì)無(wú)縫鋼管制成，其上端與減速器輸出軸相連，下端與攪拌頭相接，以傳遞扭矩；（4）攪拌鉆頭。采用帶硬質(zhì)合金齒的二葉片式攪拌頭，攪拌葉片直徑500mm～700mm；為防止施工時(shí)軟土涌入輸漿管，在輸漿口設(shè)立單向球閥；當(dāng)攪拌下沉?xí)r，球受水或土的上托力作用而堵住輸漿管口；提管時(shí)，它被水泥漿推開，起到單向閥門的作用；（5）鉆架。由鉆塔、付腿、起落挑桿組成，起支承和起落攪拌裝置的作用。（6）底車架。由底盤、軌道、枕木組成，起行走的作用。（7）操作系統(tǒng)。由操作臺(tái)、配電箱組成，是主機(jī)的操作系統(tǒng)。（8）制漿系統(tǒng)。由擠壓泵、集料斗、灰漿攪拌機(jī)、輸漿管組成，重要作用是為主機(jī)提供水泥漿；1.1.2機(jī)械示意圖DJB-14D型深層攪拌樁機(jī)配套機(jī)械示意圖見圖5-2-1。單頭深層攪拌裝置示意圖見圖5-2-2。圖5-2-1單頭深層攪拌樁機(jī)配套機(jī)械示意圖1-頂部滑輪組；2-動(dòng)力頭；3-鉆塔；4-攪拌軸；5-攪拌鉆頭；6-枕木；7-底盤；8-起落挑桿；9-軌道；10-擠壓泵；11-集料斗；12-灰漿攪拌機(jī)；13-操作臺(tái)；14-配電箱；15-卷?yè)P(yáng)機(jī)；16-付腿；圖5-2-2動(dòng)力頭式單頭深層攪拌裝置示意圖1-電纜接頭；2-進(jìn)漿口；3-電動(dòng)機(jī)；4-攪拌軸；5-攪拌頭。1.1.3重要技術(shù)參數(shù)重要技術(shù)參數(shù)見表5-2-1。表5-2-1單頭深層攪拌機(jī)械技術(shù)參數(shù)表機(jī)型GZB－600DJB－14D攪拌裝置攪拌軸數(shù)量(根)11攪拌葉片外徑(mm)600500攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)5060電機(jī)功率(kW)2×301×22起吊設(shè)備提高能力(kN)15050提高高度(m)1419.5提高速度(m/min)0.6～1.00.95～1.20接地壓力(kPa)6040制漿系統(tǒng)灰漿拌制臺(tái)數(shù)×容量（L）2×5002×200灰漿泵量(L/min)281(AP-15-B)33(UBJ2)灰漿泵工作壓力(kPa)14001500生一次加固樁面積(m2)0.2830.196產(chǎn)能力最大加固深度(m)15.019.0效率(m/臺(tái)班)60100總重量（t）1241.2雙頭深層攪拌樁機(jī)1.2.1機(jī)具組成和作用雙頭深層攪拌樁機(jī)是在動(dòng)力頭式單頭深層攪拌樁機(jī)基礎(chǔ)上改善而成，其攪拌裝置比單頭攪拌樁機(jī)多了一個(gè)攪拌軸，可以一次施工兩根樁。其它組成和作用同動(dòng)力頭式單頭深層攪拌樁機(jī)。1.2.2機(jī)械示意圖雙頭深層攪拌樁機(jī)配套機(jī)械示意圖見圖5-2-1。SJB-1型雙頭深層攪拌樁機(jī)的攪拌裝置見圖5-2-3。1.2.3重要技術(shù)參數(shù)重要技術(shù)參數(shù)見表5-2-2。圖5-2-3雙軸深層攪拌樁機(jī)攪拌裝置圖1-輸漿管；2-外殼；3-出水口；4-進(jìn)水口；5-電動(dòng)機(jī)；6-導(dǎo)向滑塊；7-減速器；8-中心管；9-攪拌軸；10-橫向系板；11-球形閥；12-攪拌頭。表5-2-2雙頭深層攪拌機(jī)械技術(shù)參數(shù)表機(jī)型SJB－30SJB－40SJB－1攪拌裝置攪拌軸數(shù)量(根)222攪拌葉片外徑(mm)700700700～800攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)434346電機(jī)功率(kW)2×302×402×30起吊設(shè)備提高能力(kN)>100>100>100提高高度(m)>14>14>14提高速度(m/min)0.2～1.00.2～1.00.2～1.0接地壓力(kPa)606060制漿系統(tǒng)灰漿拌制臺(tái)數(shù)×容量（L）2×2002×2002×200HB6-3灰漿泵量(L/min)505050灰漿泵工作壓力(kPa)150015001500生一次加固樁面積(m2)0.710.710.71～0.88產(chǎn)能力最大加固深度(m)12.018.015.0效率(m/臺(tái)班)40～5040～5040～50重量（不涉及起吊設(shè)備）（t）4.54.74.52轉(zhuǎn)盤式深層攪拌樁機(jī)國(guó)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出轉(zhuǎn)盤式單頭和多頭（三頭、四頭、五頭和六頭）深層攪拌樁機(jī)。單頭深層攪拌樁機(jī)重要用于施工復(fù)合地基中的水泥土樁，多頭深層攪拌樁機(jī)重要用于施工水泥土防滲墻。2.1轉(zhuǎn)盤式單頭深層攪拌樁機(jī)2.1.1機(jī)具組成和作用(1)步履機(jī)構(gòu)。由支承底盤，上、下底架及滑枕組成。上底架裝有4只伸縮支腿，可以橫向拉伸，擴(kuò)大底面積，增長(zhǎng)整機(jī)穩(wěn)定性。上、下底架之間可以縱向移動(dòng)，橫向步履與下底架相連,可以左右相對(duì)滑動(dòng)。樁機(jī)通過(guò)滑枕及上、下底架之間的互相運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)整機(jī)移位。(2)動(dòng)力機(jī)構(gòu)。重要指主電動(dòng)機(jī)，功率37kW或45kW。(3)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。由變速箱、蝸桿箱、傳輸帶、鏈輪、鏈條等組成。它是樁機(jī)運(yùn)營(yíng)過(guò)程的動(dòng)力傳送系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鉆頭的正反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。(4)操作機(jī)構(gòu)。是操作指令發(fā)送機(jī)構(gòu)，在操作臺(tái)上，由液壓操縱臺(tái)、主機(jī)操縱臺(tái)、離合器和操縱手柄等組成，通過(guò)它實(shí)現(xiàn)制樁過(guò)程。(5)機(jī)架。安裝有異向加減壓機(jī)構(gòu)，由上下鏈輪、同步軸、鏈條、鉆具組成。通過(guò)鏈條輸入動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)鉆具上下起落。(6)鉆進(jìn)機(jī)構(gòu)。它涉及鉆桿和鉆頭，可通過(guò)空心鉆桿向土層中噴漿。鉆頭為葉片式，通過(guò)起落鉆桿進(jìn)行鉆孔，一般成孔直徑為500mm。2.1.2機(jī)械示意圖圖5-2-4是GPP型轉(zhuǎn)盤式深層攪拌樁機(jī)示意。2.1.3重要技術(shù)參數(shù)重要技術(shù)參數(shù)數(shù)見表5-2-3。表5-2-3單頭深層攪拌機(jī)械技術(shù)參數(shù)表機(jī)型GPP－5PH－5APH－5B攪拌裝置攪拌軸規(guī)格(mm)108×108108×108114×114攪拌葉片外徑(mm)500500500攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)（正）（反）28、50、9228、50、927、12、21、35、408.5、14、25、40、607、12、21、35、408.5、14、25、40、60最大扭矩(kN．m)8.61822電機(jī)功率(kW)303745起吊設(shè)備提高能力(kN)78.478.478.4提高高度(m)1415.520速度(m/min)（下沉正）（提高反）0.48、0.8、1.470.48、0.8、1.470.2、0.4、0.6、1、1.50.2、0.3、0.5、1、1.20.2、0.4、0.6、1、1.50.2、0.3、0.5、1、1.2接地壓力(kPa)343130制漿系統(tǒng)灰漿拌制臺(tái)數(shù)×容量（L）2×2002×2002×200HB6-3灰漿泵量(L/min)505050灰漿泵工作壓力(kPa)150015001500生一次加固樁面積(m2)0.1960.1960.196產(chǎn)能力最大加固深度(m)12.514.518.0效率(m/臺(tái)班)100～150100～150100～150重量（t）9.29.512.5圖5-2-4轉(zhuǎn)盤式單頭深層攪拌樁機(jī)示意圖1-支承底盤；2-滑枕；3-鉆頭；4-轉(zhuǎn)盤；5-A字門；6-立架；7-鉆桿；8-高壓軟管；9-水龍；10-單排鏈條；11-斜撐桿；12-深度計(jì)；13-立架支承油缸；14-蝸桿箱；15-液壓油箱；16-變速箱；17-液壓操縱臺(tái)；18-主機(jī)操縱臺(tái)；19-摩擦式離合器和手柄；20-牙嵌離合器手柄；21-主電動(dòng)機(jī)；22-主電氣柜；23-立架倒下支承架。2.2轉(zhuǎn)盤式BJS型多頭深層攪拌樁機(jī)BJS型多頭深層攪拌樁機(jī)為三鉆頭小直徑深層攪拌樁機(jī)，鉆頭直徑為200mm～450mm。重要用于江河堤壩截滲工程和其它水利水電防滲工程。2.2.1機(jī)具組成和作用(1)水龍頭。水泥漿經(jīng)水龍頭進(jìn)入鉆桿；(2)立架。支承鉆桿上下作業(yè)；(3)鉆桿。用于鉆進(jìn)和漿液通道；(4)轉(zhuǎn)盤。帶動(dòng)鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)；(5)推動(dòng)鏈條。帶動(dòng)鉆桿同步上下運(yùn)動(dòng)；(6)上下車架。上車架支承主機(jī)上的所有部件；下車架：通過(guò)液壓裝置可使上下底架之間作前后左右的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；(7)滑枕及滾輪?；硗ㄟ^(guò)液壓裝置可使上下底架左右運(yùn)動(dòng)；滾輪可使上下底盤滾動(dòng)；(8)高壓輸漿管。輸送水泥漿；(9)支腿。由支腿油缸及鞋盤組成。通過(guò)操作油缸保持主機(jī)水平；鞋盤用于支承主機(jī)；(10)鉆頭。起鉆進(jìn)攪拌作用；(11)橫梁。連接水龍頭及鉆桿，與它們同步上下運(yùn)動(dòng)；(12)傳動(dòng)系統(tǒng)。電機(jī)、離合器、聯(lián)軸節(jié)、減速箱、傳動(dòng)軸使轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)；(13)操作臺(tái)。發(fā)送操作指令。2.2.2機(jī)械示意圖主機(jī)示意圖見圖5-2-5。圖5-2-5BJS型多頭小直徑深層攪拌樁機(jī)示意圖水龍頭；2-立架；3-鉆桿；4-主變速箱；5-穩(wěn)定桿；6-離合操縱；7-操作臺(tái)；8-上車架；9-下車架；10-電動(dòng)機(jī)；11-支腿；12-電控柜；2.2.3重要技術(shù)參數(shù)重要技術(shù)參數(shù)見表5-2-4。表5-2-4BJS型深層攪拌機(jī)械技術(shù)參數(shù)表機(jī)型BJS-12.5BBJS-15BBJS-18B攪拌裝置攪拌軸規(guī)格(mm)108×108114×114120×120攪拌軸數(shù)量（個(gè)）333攪拌葉片外徑(mm)200～300200～400200～450攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)（正反）20、34、59、9520、34、59、9520、34、59、95最大扭矩(kN．m)182125電機(jī)功率(kW)455560起吊設(shè)備提高能力(kN)105115155提高高度(m)141720升降速度(m/min)0.32～1.550.32～1.550.32～1.55接地壓力(kPa)404040制漿系統(tǒng)制漿機(jī)容量（L）300300300儲(chǔ)漿罐容量（L）800800800BW150灰漿泵量(L/min)11～5011～5011～50灰漿泵工作壓力(kPa)1000～20231000～20231000～2023生產(chǎn)能力加固一單元墻長(zhǎng)(m)1.351.351.35最大加固深度(m)12.51518.0效率(m2/臺(tái)班)100～150100～150100～150重量（t）14.816.519.52.3轉(zhuǎn)盤式ZCJ型多頭深層攪拌樁機(jī)ZCJ型多頭深層攪拌樁機(jī)一機(jī)有3～6頭，一個(gè)工藝流程可形成一個(gè)單元防滲墻。鉆桿間中心距為30cm，鉆桿之間帶有連鎖裝置，解決了BJS型樁機(jī)在較大施工深度時(shí)也許產(chǎn)生的搭接錯(cuò)位問(wèn)題。2.3.1機(jī)具組成和作用(1)水龍頭。水泥漿經(jīng)水龍頭進(jìn)入鉆桿；(2)滑板。沿著桅桿兩側(cè)的滑道帶動(dòng)鉆桿上升、下降；(3)立柱。提高機(jī)構(gòu)的支撐點(diǎn)，兩側(cè)為滑板組的滑道；(4)鉆桿。用于鉆進(jìn)和漿液通道；(5)液壓馬達(dá)。升降鋼絲繩組；(6)深度儀標(biāo)尺。每格間距0.1m，鉆桿上升、下降，升降度量?jī)x自動(dòng)積累；(7)支腿油缸。樁機(jī)的四只支腿伸縮；(8)上下車架。上底盤支承主機(jī)上的所有部件；下底盤：通過(guò)液壓裝置可使上下底架之間作前后左右的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；(9)鉆桿連鎖器。鉆桿之間的約束裝置，作業(yè)時(shí)能保證墻體搭接，防止樁位之間分叉；(10)鉆頭。分左旋和右旋鉆頭，起鉆進(jìn)攪拌作用；(11)操作臺(tái)。電器系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)的操作手柄均布在操作臺(tái)上，可發(fā)送操作指令；(12)垂直度及深度顯示器。反映樁機(jī)的水平情況，樁機(jī)工作時(shí)的鉆深，并有樁機(jī)傾斜時(shí)安全保護(hù)報(bào)警功能；(13)測(cè)斜儀。監(jiān)測(cè)樁機(jī)塔架的垂直度。2.3.2機(jī)械設(shè)備示意圖機(jī)械設(shè)備示意圖見圖5-2-6。2.3.3機(jī)械設(shè)備重要技術(shù)參數(shù)機(jī)械設(shè)備重要技術(shù)參數(shù)見表5-2-5。表5-2-5ZCJ型深層攪拌機(jī)械技術(shù)參數(shù)表機(jī)型ZCJ-17ZCJ-22ZCJ-25攪拌裝置攪拌軸規(guī)格(mm)114×114114×114120×120攪拌軸數(shù)量（個(gè)）643～5攪拌葉片外徑(mm)300～420300～420300～450攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)（正反）404024、44、71最大扭矩(kN．m)182144電機(jī)功率(kW)2×452×552×55起吊設(shè)備提高能力(kN)150200200提高高度(m)192428升降速度(m/min)0.0～1.20.0～1.20.3～1.5接地壓力(kPa)404067制漿系統(tǒng)制漿機(jī)容量（L）300400400儲(chǔ)漿罐容量（L）800100012002×BW150灰漿泵量(L/min)22～10022～10022～100灰漿泵工作壓力(kPa)1000～20231000～20231000～2023生產(chǎn)能力加固一單元墻長(zhǎng)(m)1.81.20.96～1.6最大加固深度(m)172225效率(m2/臺(tái)班)150～250120～200150～200重量（t）303339圖5-2-6ZCJ型深層攪拌樁機(jī)示意圖1-水龍頭；2-滑板；3-立柱；4-鉆桿；5-電機(jī)；6-液壓馬達(dá)；7-支腿；8-上車架；9-下車架；10-連鎖器；11-鉆頭；12-滑枕；13-配電柜；14-操作臺(tái)；15-穩(wěn)定桿；16-測(cè)斜儀。3其它深層攪拌施工機(jī)械近年來(lái)我國(guó)又從日本引進(jìn)了ＳＭＷ工法（soilmixingwall第一個(gè)字母）。該工法是運(yùn)用裝有三軸攪拌鉆頭的ＳＭＷ鉆機(jī)，在地層中連續(xù)建造水泥土墻，并在墻內(nèi)插入芯材（通常為H型鋼），形成抗彎能力強(qiáng)、剛性大、防滲性能好的擋土墻的工法。ＳＭＷ工法是由日本發(fā)明，設(shè)備配有較先進(jìn)的質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其鉆頭直徑為550mm~850mm，最大施工深度可達(dá)65m，設(shè)備造價(jià)及成墻造價(jià)均很高。圖5-2-7是我國(guó)從日本引進(jìn)的ＳＭＷ工法三軸深層攪拌樁機(jī)的外貌、輪廊尺寸鉆桿形狀。該工法在我國(guó)上海、廣州及南京等地已用于地鐵擋土防滲墻，水利工程尚未應(yīng)用。機(jī)械設(shè)備重要技術(shù)參數(shù)見表5-2-6。表5-2-6機(jī)械設(shè)備重要技術(shù)參數(shù)見表機(jī)型JZL－90A攪拌裝置攪拌軸直徑(mm)120攪拌軸數(shù)量（個(gè)）3攪拌葉片外徑(mm)550～850攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)40最大扭矩(kN．m)18電機(jī)功率(kW)2×45起吊設(shè)備提高能力(t)40提高高度(m)28升降速度(m/min)0.0～2.5接地壓力(kPa)40生產(chǎn)能力加固一單元墻長(zhǎng)(m)1.5～1.8最大加固深度(m)30效率(m2/臺(tái)班)100～150重量（t）50圖5-2-7ＳＭＷ工法三軸深層攪拌樁機(jī)1-減速機(jī)；2-多軸裝置；3-連結(jié)裝置；4-攪拌軸；5-限位裝置；6-螺旋鉆頭；第三節(jié)施工準(zhǔn)備1施工技術(shù)資料1．1施工前應(yīng)收集的資料（1）地質(zhì)條件。地基分層、土的物理力學(xué)指標(biāo)、軟土分布范圍和厚度變化情況、地下障礙物等；（2）土質(zhì)分析。從土的重要成份和有機(jī)質(zhì)含量，判斷水泥加固地基土效果?？稍诩庸痰耐翗又屑尤霘溲趸c溶液，抽出浸后液體觀測(cè)土樣，其顏色越深，則加固效果越差；（3）水質(zhì)。對(duì)擬加固場(chǎng)地地下水的酸堿度(pH值)、硫酸鹽含量、侵蝕性二氧化碳等指標(biāo)進(jìn)行分析，以判斷對(duì)水泥侵蝕性影響；（4）其它資料。工程建設(shè)項(xiàng)目文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)文獻(xiàn)、施工平面布置圖、相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖等。1．2水泥土配合比室內(nèi)實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。水泥漿液性能實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目為：密度、粘度、穩(wěn)定性、初凝時(shí)間。水泥土凝固體的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為：抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)、滲透破壞比降。漿液性能實(shí)驗(yàn)按常規(guī)的方法進(jìn)行。目前我國(guó)尚無(wú)水泥土的規(guī)范性的實(shí)驗(yàn)方法，所以對(duì)水泥土的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)，常借助混凝土的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行。（2）水泥摻入量。水泥摻入量可按式5-3-1計(jì)算。(5-3-1)式中αww——水泥摻入比;r——天然土體的濕容重，t/m3；——平均加固（攪拌）lm3土所需要的水泥摻入量，t。水泥摻入量決定了水泥土的破壞比降、抗壓強(qiáng)度、變形模量，對(duì)滲透系數(shù)也有較大影響。土層中水泥摻入量取決于天然土體性質(zhì)（孔隙率、土層類別、含水量等）和施工機(jī)械的性能。一般來(lái)說(shuō)，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表白：在粘性土中可取8%～12%（土層中有孔洞或極松散的土體除外）；砂性土中可取10%～18%，最大可達(dá)20%。（3）水泥漿的水灰比。水泥漿的水灰比與被加固土體的含水量、性能、機(jī)械的攪拌能力和輸漿情況等有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表白，水泥土的性能不僅取決于水泥摻入量，還取決于被加固土體的可攪拌性，即使水泥摻入量大，但未攪拌均勻，水泥土力學(xué)指標(biāo)也不抱負(fù)。因此水泥土攪拌均勻十分重要，而水灰比對(duì)水泥土的均勻性起著重要作用。在水利水電工程復(fù)合地基加固中，一般取水灰比0.5～1.2，防滲工程中一般取1.0～2.0。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)可參考以往工程經(jīng)驗(yàn)擬定，實(shí)際施工時(shí)可根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定的水泥摻入比，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試樁擬定。（4）外摻劑。一般情況下施工不需要外摻劑。若設(shè)計(jì)作出規(guī)定，施工單位應(yīng)根據(jù)規(guī)定采用外摻劑的品種和摻入比。若設(shè)計(jì)未作出規(guī)定，而工程施工需要，施工單位可根據(jù)土的顆粒組成、pH值，有機(jī)質(zhì)含量，液限和塑限，現(xiàn)場(chǎng)施工條件（例如水泥漿制備后送至灰漿泵的距離遠(yuǎn)近等）以及氣溫高低等情況作適當(dāng)考慮。（5）試塊制備。在工程場(chǎng)地內(nèi)選定若干鉆孔，連續(xù)取原狀土樣，封裝于雙層厚塑料袋內(nèi)，以供拌制試塊。試塊制作方法：先按預(yù)定配合比稱量土、水泥、外摻劑和水，用手工拌和10min至均勻，將拌和物（即加固土）裝入試模（尺寸70.7mm×70.7mm×70.7mm）一半體積，放在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)1min，再裝滿另一半振動(dòng)1min，至裝滿將表面刮平，用塑料布覆蓋即成。試塊經(jīng)1d～2d可拆模，然后將其置于溫度為20℃±2℃、濕度大于90%的養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)。試塊的數(shù)量由所需養(yǎng)護(hù)齡期和固化劑（水泥）的摻入比決定。養(yǎng)護(hù)齡期通常分為7d、28d和90d三期，固化劑的摻入比可根據(jù)土的天然含水量和以往工程經(jīng)驗(yàn)，擬定幾個(gè)檔次。然后，按不同的養(yǎng)護(hù)期和不同摻入比進(jìn)行排列組合，擬定試塊數(shù)量。（6）資料分析及配合比的擬定。不同齡期的試塊分別進(jìn)行力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)后，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪成圖表，再經(jīng)分析對(duì)比，選定最佳的水泥土配合比，作為工藝實(shí)驗(yàn)和施工的重要依據(jù)。1.3施工組織設(shè)計(jì)施工組織設(shè)計(jì)內(nèi)容：（1）工程概況；（2）施工準(zhǔn)備（材料供應(yīng)、供電、供水）；（3）施工布置；（4）施工設(shè)備（設(shè)備型號(hào)和數(shù)量、技術(shù)性能、臺(tái)時(shí)生產(chǎn)率等）；（5）施工方法（水泥的摻入比、水泥土配合比、水泥漿的制備、施工工藝措施等）；（6）質(zhì)量檢查措施和質(zhì)量管理體系；（7）安全文明生產(chǎn)和事故解決；（8）工程進(jìn)度計(jì)劃；（9）組織管理體系；（10）其它。2施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備工作2.1場(chǎng)地平整與布置在機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)平整場(chǎng)地。當(dāng)場(chǎng)地表層較硬需注水預(yù)攪施工時(shí)，應(yīng)在四周開挖排水溝，并設(shè)集水井，其位置以不影響深層攪拌樁機(jī)施工為原則。排水溝和集水井應(yīng)經(jīng)常清除沉淀雜物，保持水流暢通。當(dāng)場(chǎng)地過(guò)軟不利于深層攪拌樁機(jī)行走或移動(dòng)時(shí)，應(yīng)鋪設(shè)粗砂或細(xì)石墊層。灰漿制備工作棚位置宜使灰漿的水平泵送距離控制在50m以內(nèi)。2.2施工備料深層攪拌用的固化劑重要材料為水泥，應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定選用水泥的品種和強(qiáng)度等級(jí)，并在使用水泥前按每批次取樣檢查。一般應(yīng)做水泥強(qiáng)度（３d、7d）、水泥體積的安定性等實(shí)驗(yàn)。水利水電工程常用等級(jí)32.5普通硅酸鹽水泥。攪拌水泥漿液所用的水應(yīng)符合水工混凝土拌合用水的標(biāo)準(zhǔn)。2.3機(jī)械安裝及調(diào)試(1)機(jī)具組裝。涉及深層攪拌樁機(jī)等機(jī)械的組裝和就位；水泥漿液制備系統(tǒng)安裝；管線連接，用壓力膠管連接灰漿泵出口與深層攪拌樁機(jī)的輸漿管進(jìn)口。(2)試運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)械在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：1）電壓應(yīng)保持在額定工作電壓范圍內(nèi)，電機(jī)工作電流不得超過(guò)額定值；2）調(diào)整攪拌軸旋轉(zhuǎn)速度；3）輸送漿液管路和供水水路通暢；4）各種儀表應(yīng)能對(duì)的顯示，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。2.4施工放樣(1)準(zhǔn)擬定出各攪拌樁樁位中心，打木樁作出標(biāo)記。(2)水泥土防滲墻施工時(shí)，從零點(diǎn)樁號(hào)開始，沿施工前進(jìn)方向每50m拉線放樣一次，用拉線標(biāo)定施工方向，并用定位標(biāo)尺標(biāo)定樁位。3工藝實(shí)驗(yàn)在工程大面積施工開始前，應(yīng)進(jìn)行深層攪拌工藝實(shí)驗(yàn)。工藝實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證并擬定設(shè)計(jì)提出的施工技術(shù)參數(shù)和規(guī)定。它們涉及：（1）攪拌樁機(jī)鉆進(jìn)深度，樁底標(biāo)高，樁頂水泥漿停漿面標(biāo)高；（2）水泥漿液的水灰比，外摻劑的配方；（3）攪拌樁機(jī)的轉(zhuǎn)速和提高速度；（4）漿泵的壓力；（5）輸漿量及每米輸漿量變化，水泥漿經(jīng)漿管到達(dá)噴漿口的時(shí)間；（6）是否需要沖水或注水下沉，是否需要復(fù)攪復(fù)噴及其部位、深度等等。第四節(jié)深層攪拌施工1復(fù)合地基深層攪拌樁深層攪拌樁重要用于建筑物的地基加固，在水工建筑物中，如泵站、水閘、壩基等。一般來(lái)說(shuō)，樁徑為500～800mm，加固深度為5～18m，復(fù)合地基承載力可提高1～2倍?？筛鶕?jù)需要把樁排成梅花形、正方形、條形、箱形等多種形式，可不受置換率的限制。1.1工藝流程工藝流程：攪拌樁機(jī)就位→鉆進(jìn)噴漿到孔底→提高噴漿攪拌→反復(fù)鉆進(jìn)攪拌→反復(fù)提高復(fù)攪→成樁完畢，如圖5-5-1所示。工藝流程說(shuō)明如下：(1)設(shè)備安裝就位；(2)攪拌樁機(jī)縱向移動(dòng)，調(diào)平主機(jī)，鉆頭對(duì)準(zhǔn)孔位；(3)啟動(dòng)攪拌樁機(jī)，鉆頭正向旋轉(zhuǎn)，實(shí)行鉆進(jìn)作業(yè)；為了防止堵塞鉆頭上的噴射口，鉆進(jìn)過(guò)程中適當(dāng)噴漿,同時(shí)可減小負(fù)載扭矩，保證順利鉆進(jìn)；(4)噴漿攪拌。在啟動(dòng)攪拌樁機(jī)向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的同時(shí)，開動(dòng)灰漿泵，連續(xù)噴入水泥漿液。鉆進(jìn)速度、旋轉(zhuǎn)速度、噴漿壓力、噴漿量應(yīng)根據(jù)工藝實(shí)驗(yàn)時(shí)擬定的參數(shù)操作。鉆進(jìn)噴漿成樁到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)或?qū)游缓螅貒姖{半分鐘，再反轉(zhuǎn)勻速提高；(5)提高噴漿攪拌。攪拌頭自樁底反轉(zhuǎn)勻速攪拌提高直到地面，并噴漿；(7)反復(fù)鉆進(jìn)攪拌。若設(shè)計(jì)規(guī)定復(fù)攪，則按上述（4）操作規(guī)定進(jìn)行；(8)反復(fù)攪拌提高。若設(shè)計(jì)規(guī)定復(fù)攪，按上述（5）操作環(huán)節(jié)進(jìn)行；(9)當(dāng)鉆頭提高至高出設(shè)計(jì)樁頂30cm時(shí)，停止噴漿，形成水泥土樁柱，將鉆頭提出地面；(10)成樁完畢。開動(dòng)漿泵，清洗管路中殘存的水泥漿，移機(jī)至另一樁施工。1.2施工參數(shù)施工參數(shù)可參見表5-4-1。圖5-4-1用動(dòng)力頭式深層攪拌樁機(jī)施工攪拌樁流程圖a-樁機(jī)就位;b-噴漿鉆進(jìn)攪拌;c-噴漿提高攪拌;d-反復(fù)噴漿鉆進(jìn)攪拌;e-反復(fù)噴漿提高攪拌;f-成樁完畢。表5-4-1復(fù)合地基施工參數(shù)參考表項(xiàng)目參數(shù)備注水灰比0.5～1.2土層天然含水量多取小值，否則取大值。供漿壓力（Mpa）0.3～1.0根據(jù)供漿量及施工深度擬定。供漿量（l/min）20～50與提高攪拌速度協(xié)調(diào)。鉆進(jìn)速度（m/min）0.3～0.8根據(jù)地層情況擬定。提高速度（m/min）0.6～1.0與攪拌速度及供漿量協(xié)調(diào)。攪拌軸轉(zhuǎn)速(r/min)30～60與提高速度協(xié)調(diào)。垂直度偏差（%）<1.0指施工時(shí)機(jī)架垂直度偏差。樁位對(duì)中偏差（m）<0.01指施工時(shí)樁機(jī)對(duì)中的偏差。1.3施工中注意的事項(xiàng)在復(fù)合地基深層攪拌施工中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）拌制好的水泥漿液不得發(fā)生離析，存放時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)。當(dāng)氣溫在10℃以下時(shí)，不宜超過(guò)5h；當(dāng)氣溫在10℃以上時(shí)，不宜超過(guò)3h；漿液存放時(shí)間超過(guò)有效時(shí)間時(shí)，應(yīng)按廢漿解決；存放時(shí)應(yīng)控制漿體溫度在5℃～40℃范圍內(nèi)。（2）攪拌中遇有硬土層，攪拌鉆進(jìn)困難時(shí)，應(yīng)啟動(dòng)加壓裝置加壓，或邊輸入漿液邊攪拌鉆進(jìn)成樁，也可采用沖水下沉攪拌。采用后者鉆進(jìn)時(shí)，噴漿前應(yīng)將輸漿管內(nèi)的水排盡。（3）攪拌樁機(jī)噴漿時(shí)應(yīng)連續(xù)供漿，因故停漿時(shí)，須立即告知操作者。為防止斷樁，應(yīng)將攪拌樁機(jī)下沉至停漿位置以下0.5m（如采用下沉攪拌送漿工藝時(shí)則應(yīng)提高0.5m），待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿施工。因故停機(jī)超過(guò)３h，應(yīng)拆卸輸漿管，徹底清洗管路。（4）當(dāng)噴漿口被提高到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，停止提高，攪拌數(shù)秒，以保證樁頭均勻密實(shí)。（5）施工時(shí)，停漿面應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.3m，開挖時(shí)再將超過(guò)樁頂標(biāo)高部分鑿除。（6）樁與樁搭接的間隔時(shí)間不應(yīng)大于24h。間隔時(shí)間太長(zhǎng)，搭接質(zhì)量無(wú)保證時(shí)，應(yīng)采用局部補(bǔ)樁或注漿措施。（7）技術(shù)規(guī)定。單樁噴漿量少于設(shè)計(jì)用量的重量不大于8%，導(dǎo)向架與地面垂直度偏離不應(yīng)超過(guò)0.5%，樁位偏差不得大于10cm。（8）應(yīng)做好每一根樁的施工記錄。深度記錄誤差應(yīng)不大于5cm，時(shí)間記錄誤差不大于5s。1.4施工中常見的問(wèn)題和解決方法施工中常見的問(wèn)題和解決方法見表5-4-2。表5-4-2施工中常見問(wèn)題和解決方法常見問(wèn)題發(fā)生因素解決方法預(yù)攪下沉困難，電流值大，開關(guān)跳閘電壓偏低調(diào)高電壓土質(zhì)硬，阻力太大適量沖水或加稀漿下沉遇大石塊、樹根等障礙物挖除障礙物，或移樁位攪拌樁機(jī)下不到預(yù)定深度，但電流不大土質(zhì)粘性大、或遇密實(shí)砂礫石等地層，攪拌機(jī)自重不夠增長(zhǎng)攪拌機(jī)自重或開動(dòng)加壓裝置噴漿未到設(shè)計(jì)樁頂面(或底部樁端)標(biāo)高，儲(chǔ)漿罐漿液已排空投料不準(zhǔn)確新標(biāo)定輸漿量灰漿泵磨損漏漿檢修灰漿泵使其不漏漿灰漿泵輸漿量偏大調(diào)整灰漿泵輸漿量噴漿到設(shè)計(jì)位置儲(chǔ)漿罐剩漿液過(guò)多拌漿加水過(guò)量調(diào)整拌漿用水量輸漿管路部分阻塞清洗輸漿管路輸漿管堵塞爆裂輸漿管內(nèi)有水泥結(jié)塊拆洗輸漿管噴漿口球閥間隙太小調(diào)整噴漿口球閥間隙攪拌鉆頭和混合土同步旋轉(zhuǎn)灰漿濃度過(guò)大調(diào)整漿液水灰比攪拌葉片角度不適宜調(diào)整葉片角度或更換鉆頭2深層攪拌防滲墻深層攪拌防滲墻重要用于江河、湖泊、堤防及病險(xiǎn)庫(kù)的防滲加固中。其特點(diǎn)是：墻體連續(xù)性規(guī)定較高，并且墻體較長(zhǎng)，少則幾百米，多則達(dá)數(shù)公里。目前使用的設(shè)備有BJS型三頭深層攪拌樁機(jī)和ZCJ型4～6頭深層攪拌樁機(jī)。BJS型深層攪拌樁機(jī)最大深度可達(dá)18m，成墻有效厚度12cm～30cm。ZCJ型深層攪拌樁機(jī)最大成墻深度可達(dá)25m，成墻有效厚度為18cm～33cm。一般來(lái)說(shuō)，深層攪拌防滲墻滲透系數(shù)小于i×10-6cm/s(1<i<10)、強(qiáng)度大于500kPa、滲透破壞比降可達(dá)200以上、變形模量小于1000MPa，屬柔性墻。2.1成墻工藝(1)工藝流程深層攪拌防滲墻的工藝流程是：樁機(jī)就位、調(diào)平；啟動(dòng)主機(jī)，通過(guò)主機(jī)的傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)主機(jī)上的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆頭攪拌，并以一定的推動(dòng)力把鉆頭向土層推動(dòng)至設(shè)計(jì)深度；提高攪拌到孔口。在鉆進(jìn)和提高的同時(shí)，用水泥漿泵將水泥漿由高壓輸漿管輸進(jìn)鉆桿，經(jīng)鉆頭噴入土體，使水泥漿和原土充足拌和完畢一個(gè)流程的施工?？v向移動(dòng)攪拌樁機(jī)，反復(fù)上述過(guò)程，最后形成一道水泥土防滲墻。施工工藝流程圖見圖5-4-2。圖5-4-2施工工藝流程圖(2)成墻施工方法根據(jù)施工機(jī)械的不同，有以下成墻施工方法：1）BJS型深層攪拌樁機(jī)施工方法BJS型深層攪拌樁機(jī)按設(shè)計(jì)規(guī)定的樁直徑不同，在施工過(guò)程可分三次成墻和兩次成墻。圖5-4-3是三次成墻施工順序示意圖。其施工方法是：先完畢A序三根樁的施工，然后完畢B序，最后完畢C序，即完畢一個(gè)單元墻的施工。這種施工方法合用于施工鉆頭直徑200mm～300mm，樁深不超過(guò)15m的防滲墻。圖5-4-4是兩次成墻施工順序示意圖。其施工方法是先后完畢A、B兩序，即完畢一個(gè)單元墻的施工。該成墻方法合用于施工鉆頭直徑320mm～450mm，樁深不超過(guò)18m的防滲墻。圖5-4-3三次成墻施工順序示意圖圖5-4-4二次成墻施工順序示意圖2）ZCJ型深層攪拌樁機(jī)施工方法ZCJ型深層攪拌樁機(jī)，一機(jī)具有3～6個(gè)鉆頭，可根據(jù)鉆進(jìn)阻力的大小選擇鉆頭數(shù)，鉆頭中心距30cm，鉆頭間帶有剛性連鎖裝置，一個(gè)工藝流程可形成一個(gè)單元。ZCJ型六頭深層攪拌樁機(jī)成墻方法見圖5-4-5。該施工方法合用于鉆頭直徑350mm～450mm，最大施工深度可達(dá)25m。搭接方法為套孔。圖5-4-5一次成墻施工順序示意圖最小成墻厚度可按式5-4-1計(jì)算:(5-4-1)式中h——最小成墻墻厚，mm；d——鉆頭直徑，mm；s——樁間距，mm。圖5-4-3三次成墻施工順序示意圖中A、B、C分別表達(dá)三次成墻鉆頭的位置,間距是由BJS型樁機(jī)三軸間距離決定，三軸間距為450mm，三次成墻即150mm；圖5-4-4二次成墻施工順序示意圖中A、B分別表達(dá)二次成墻鉆頭的位置,間距是由BJS型深層攪拌樁機(jī)三軸間距離決定，三軸間距離為450mm，二次成墻即225mm；圖5-4-5一次成墻施工順序示意圖中1、2、3、4、5、6為多頭鉆鉆頭位置，其間距由ZCJ型深層攪拌樁機(jī)鉆頭中心距決定，鉆頭中心距為300mm。（3）施工參數(shù)施工參數(shù)可參見表5-4-3。表5-4-3防滲墻施工參數(shù)參考表項(xiàng)目參數(shù)備注水灰比1.0～2.0土層天然含水量多取小值，否則取大值。供漿壓力（Mpa）0.3～1.0根據(jù)供漿量及施工深度擬定。供漿量（l/min）10～60與提高攪拌速度及每米需要漿量協(xié)調(diào)。鉆進(jìn)速度（m/min）0.3～0.8根據(jù)地層情況擬定。提高速度（m/min）0.6～1.2與攪拌速度及供漿量協(xié)調(diào)。攪拌軸轉(zhuǎn)速(r/min)30～60與提高速度協(xié)調(diào)。垂直度偏差（%）<0.3指施工時(shí)機(jī)架垂直度偏差。樁位對(duì)中偏差（m）<0.02指施工時(shí)樁機(jī)對(duì)中的偏差。2.2施工要點(diǎn)(1)主機(jī)調(diào)平1）施工前應(yīng)檢查主機(jī)上的水平測(cè)控裝置，保證主機(jī)機(jī)架處在鉛垂?fàn)顟B(tài)；2）通過(guò)四個(gè)支腿油缸調(diào)平。應(yīng)重點(diǎn)檢查施工過(guò)程中，支腿是否存在下陷或油缸泄壓現(xiàn)象，若有此現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)調(diào)平。(2)輸漿1）盡量保證輸漿均勻，應(yīng)根據(jù)地層吃漿變化調(diào)整輸漿量，總輸漿量應(yīng)不少于設(shè)計(jì)規(guī)定；2）輸漿量應(yīng)有專門的裝置計(jì)量，如流量?jī)x等；3）輸漿應(yīng)有一定的壓力，但也不宜過(guò)大，一般輸漿壓力為0.3MPa～1.0MPa；(3)提高和下降速度1）為保證不偏孔，開始入土?xí)r不宜用高速鉆進(jìn)，一般鉆速度不應(yīng)大于0.8m/min；土層較硬時(shí)，速度不大于0.6m/min；2）提高速度和輸漿量應(yīng)密切配合。提高速度快，輸漿量應(yīng)大。兩者關(guān)系可按設(shè)計(jì)水泥摻入量來(lái)擬定。(4)樁的定位精度定位是影響樁與樁之間的搭接尺寸的因素之一。主機(jī)調(diào)平后，在施工中也也許因振動(dòng)產(chǎn)生整機(jī)滑移，導(dǎo)致樁位偏差。為了減少累計(jì)誤差，每施工十個(gè)單元段應(yīng)校核一次，并及時(shí)調(diào)整。(5)施工深度1）防滲墻的軸線往往較長(zhǎng)，高程變化大。因此，應(yīng)按水準(zhǔn)點(diǎn)擬定施工場(chǎng)地地面高程，并計(jì)算出各施工段（一般100m為一個(gè)施工段）的施工深度。2）施工前核定深度盤讀數(shù)，讀數(shù)允許誤差應(yīng)小于5cm。2.3防滲墻施工的注意事項(xiàng)(1)影響垂直度的因素1）主機(jī)自身的誤差。施工前可用經(jīng)緯儀檢查樁架垂直度，若垂直度誤差超過(guò)0.1%時(shí)，應(yīng)對(duì)主機(jī)進(jìn)行調(diào)整。2）操作過(guò)程的調(diào)平誤差、支腿下陷誤差。設(shè)備應(yīng)安設(shè)測(cè)斜裝置，若機(jī)架傾斜大于0.3%時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)平。3）地層中檔障礙物導(dǎo)向，導(dǎo)致鉆桿鉆頭移位。施工前開挖約0.5m深的導(dǎo)向溝，若有障礙物可挖除。當(dāng)障礙物埋深大于2m時(shí)，可避開障礙物成墻。(2)輸漿量和提高下降速度的協(xié)調(diào)1）施工前應(yīng)先做實(shí)驗(yàn)了解地層軟硬，適宜的下鉆和提高速度，吃漿情況和漿量多少等。同一個(gè)施工段，吃漿過(guò)程和數(shù)量變化不會(huì)太大，但若遇有孔洞，或松散土層，吃漿會(huì)大大增長(zhǎng)，應(yīng)即時(shí)補(bǔ)漿，直至孔口微微翻漿；2）主機(jī)和輸漿兩操作手應(yīng)密切配合，在操作時(shí)要有約定的信號(hào)；3）施工中，遇特殊情況作相應(yīng)調(diào)整。(3)水灰比的影響1）對(duì)水泥摻入量的影響：水灰比大意味著水泥漿中水的含量大，水泥的含量小，過(guò)多的水填充了土層中的孔隙。因此減少水灰比可提高土層中的水泥摻入量，提高水泥土的抗?jié)B能力；2）對(duì)水泥土攪拌均勻限度的影響：在堤頂施工防滲墻時(shí)，由于堤身土含水量低，若水灰比過(guò)小，使得水泥漿和原土攪拌不均勻，甚至水泥漿和土分離，導(dǎo)致無(wú)法成墻，達(dá)不到截滲效果。3）多頭小直徑深層攪拌樁機(jī)，輸漿管管徑小，過(guò)稠的漿液容易堵塞管道。2.4防滲墻接頭在施工過(guò)程中，因故停機(jī)時(shí)間超過(guò)24小時(shí)，墻體出現(xiàn)接頭時(shí)，接頭解決可采用圖5-4-6中的任一形式。即按圖示方式先施工防滲墻，再于墻體凝固一段時(shí)間后，用工程鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)墻深，然后向鉆孔中灌注水泥砂漿。 (a)(b)圖5-4-6防滲墻的接頭解決示意圖接頭；2-防滲墻。第五節(jié)工程質(zhì)量檢查及驗(yàn)收1工程質(zhì)量檢查在工程竣工后對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行檢查，涉及施工過(guò)程檢查和竣工后檢測(cè)，方法如下：1.1施工過(guò)程檢查檢查內(nèi)容涉及水泥規(guī)格及用量、外摻劑用量、水泥漿液密度、攪拌軸的提高速度及轉(zhuǎn)速、成樁時(shí)間、成樁速度、鉆頭直徑、樁架的垂直偏差、斷樁解決情況及施工記錄等。檢查應(yīng)做到每日一查，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決。1.2竣工后質(zhì)量檢測(cè)（1）施工允許偏差。工程竣工后，應(yīng)對(duì)所施工的深層攪拌樁進(jìn)行抽樣檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足施工允許偏差標(biāo)準(zhǔn)。深層攪拌施工允許偏差標(biāo)準(zhǔn)目前尚無(wú)水利水電工程規(guī)范規(guī)定。復(fù)合地基深層攪拌樁可依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行《建筑地基解決技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—91），見表5-5-1；防滲墻中的深層攪拌樁，可根據(jù)長(zhǎng)江、黃河、淮河等流域防滲工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提供的參考標(biāo)準(zhǔn)見表5-5-2。表5-5-1復(fù)合地基施工允許偏差標(biāo)準(zhǔn)表項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)備注樁徑（%）±4.0樁徑的大小樁位偏差（m）<0.05與設(shè)計(jì)樁位的差值。垂直度偏差（%）<1.5成樁后樁的傾斜。樁頂標(biāo)高（m）>0.3大于設(shè)計(jì)墻頂標(biāo)高。樁底標(biāo)高（m）>設(shè)計(jì)深度墻底應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)深度。供漿量（%）±8.0每米供漿量與設(shè)計(jì)需要量的差值。抗壓強(qiáng)度（Mpa）>設(shè)計(jì)規(guī)定90d齡期。表5-5-2防滲墻施工允許偏差及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)表項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)備注樁徑（%）±4.0樁徑的大小樁位偏差（m）<0.05與設(shè)計(jì)樁位的差值。垂直度偏差（%）<0.5成樁后樁的傾斜。墻頂標(biāo)高（m）>0.3大于設(shè)計(jì)墻頂標(biāo)高。墻底標(biāo)高（m）<0.1墻底應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)深度。供漿量（%）±8.0每米供漿量與設(shè)計(jì)需要量的差值。滲透系數(shù)（cm/s）<i×10-61<i<10，28d齡期?？箟簭?qiáng)度（Mpa）>0.528d齡期。允許滲透比降>5028d齡期（2）檢測(cè)方法1）深層攪拌復(fù)合地基的檢測(cè)方法參照我國(guó)現(xiàn)行《建筑地基解決技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—91），并結(jié)合水利工程特點(diǎn)提供如下參考方法：（a）成樁后7d，抽檢取總樁數(shù)的2%進(jìn)行輕便觸探檢查。若N10大于天然土的一倍以上，可認(rèn)為樁身強(qiáng)度能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。可運(yùn)用輕便觸探器的勺鉆連續(xù)鉆取樁身芯樣，以觀測(cè)其連續(xù)性和均勻性。必要時(shí)也可運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)貫入儀或靜力觸探儀進(jìn)行檢查；（b）經(jīng)觸探檢核對(duì)樁身質(zhì)量有懷疑的樁，在28d后用地質(zhì)鉆機(jī)（直徑不小于108mm）鉆取芯樣，制成試件（50mm×50mm×50mm）進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)；（c）在地質(zhì)條件復(fù)雜或重要工程中的樁，在成樁28d后，應(yīng)進(jìn)行攪拌樁的靜載荷實(shí)驗(yàn)擬定其承載力；（d）成樁后28d，可抽取總樁數(shù)的20%用小應(yīng)變反射波法進(jìn)行樁體完整性和樁體水泥土質(zhì)量檢查。需要指出的是反射波法用于深層攪拌樁檢測(cè)精度不高，可用于定性評(píng)價(jià)樁的完整性。（e）水工建筑物在垂直及水平荷載共同作用下，有沿地基滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，在成樁28d后尚應(yīng)對(duì)深層攪拌復(fù)合地基進(jìn)行水平荷載實(shí)驗(yàn)，擬定其抗剪強(qiáng)度。2）深層攪拌防滲墻檢測(cè)方法依據(jù)我國(guó)水利水電防滲工程實(shí)踐，常用的方法歸納如下：（a）開挖檢查。于成樁15d后，每200m開挖一處，開挖深度不小于2.0m，長(zhǎng)度不小于2.0m，測(cè)量墻體中樁的垂直度偏差、樁位偏差、樁頂標(biāo)高，觀測(cè)樁與樁之間的搭接狀態(tài)、攪拌的均勻度、滲透水情況、裂縫、缺損等情況。（b）取芯實(shí)驗(yàn)。成樁15d后，開挖或鉆孔（墻厚大于400mm時(shí)）在防滲墻中取得水泥土芯樣，室內(nèi)養(yǎng)護(hù)到28d，作無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和滲透實(shí)驗(yàn)，取得抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)和滲透破壞比降等指標(biāo)。（c）注水實(shí)驗(yàn)。在水泥土凝固前，于指定的防滲墻位置貼接加厚一個(gè)單元墻，待凝固28d后，在兩墻中間鉆孔，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注水實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)孔布置方法見圖5-5-1。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)不小于兩點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)可直觀地測(cè)得設(shè)計(jì)防滲墻最小厚度處的滲透系數(shù)。需要指出的是：由于防滲墻厚度較小，因此不宜直接在防滲墻上鉆孔做注水實(shí)驗(yàn)。圖5-5-1注水實(shí)驗(yàn)孔布置示意圖1-工程防滲墻；2-注水實(shí)驗(yàn)孔；3-實(shí)驗(yàn)貼接防滲墻段。（d）無(wú)損檢測(cè)。為探測(cè)樁體完整性、連續(xù)性以及判別是否存在墻體缺陷，可采用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)等方法，沿中心線布測(cè)線，全程檢測(cè)，并垂直墻體在地面每200m檢測(cè)一橫斷面。由于該法檢測(cè)深層攪拌墻精度不高，因此只合用于深度不大于10m的墻。在實(shí)際工作中，上述實(shí)驗(yàn)方法可根據(jù)實(shí)際情況選2~3種。2工程驗(yàn)收2.1工程驗(yàn)收應(yīng)提供的資料施工單位在工程驗(yàn)收時(shí)應(yīng)提供以下資料:（1）各種原材料檢查資料，重要是水泥的檢查；（2）工藝實(shí)驗(yàn)報(bào)告，重要涉及：水泥摻入比、漿液水灰比等施工參數(shù)的擬定及施工工藝流程等資料；（3）施工記錄，重要涉及：樁深、噴漿量、垂直度及施工過(guò)程的重大事故解決記錄；（4）竣工圖紙；（5）單元工程質(zhì)量評(píng)估資料；（6）施工質(zhì)量檢查報(bào)告；（7）施工管理工作報(bào)告。2．2施工管理工作報(bào)告編制大綱（1）工程概況。（2）工程投標(biāo)。投標(biāo)過(guò)程，投標(biāo)書編制原則等。（3）施工總布置、總進(jìn)度和完畢的重要工程量。（4）重要施工方法。（5）施工質(zhì)量管理。（6）文明施工與安全生產(chǎn)。（7）價(jià)款結(jié)算與財(cái)務(wù)管理。（8）經(jīng)驗(yàn)與建議。（9）附件。附件一施工管理機(jī)構(gòu)設(shè)立及重要工作人員情況表。附件二投標(biāo)時(shí)計(jì)劃投入的資源與施工實(shí)際投入資源情況表。附件三工程施工管理大事記。第六節(jié)工程實(shí)例1復(fù)合地基深層攪拌樁工程某工程位于淮河南堤，是城市排澇泵站工程，工程主付廠房、壓力水箱、控制段、前池?fù)跬翂斑M(jìn)水閘等地基采用了深層攪拌樁解決。1．1工程地質(zhì)條件及存在問(wèn)題建筑物基礎(chǔ)以下約7m～8m依次為輕粉質(zhì)壤土、中粉質(zhì)壤土、輕砂壤土、粗砂灰壤土及粉細(xì)砂。重要持力層承載力標(biāo)準(zhǔn)值70kPa～90kPa，天然地基承載力不能滿足建筑物承載力的規(guī)定，各土層部分物理力學(xué)指標(biāo)見表5-6-1。1.2設(shè)計(jì)概況在需要加固的建筑物下，采用深層攪拌樁復(fù)合地基，解決地基承載力局限性問(wèn)題。規(guī)定樁底穿透輕粉質(zhì)壤土、中粉質(zhì)壤土進(jìn)入輕砂壤土層，把砂壤土作為樁的持力層。有效樁長(zhǎng)8.0m，樁徑50cm。在整個(gè)基礎(chǔ)底板范圍內(nèi)均勻，三角形布樁，置換率不小于20%，攪拌樁工程量約為1800m3。規(guī)定復(fù)合地基承載力大于150kPa。選用等級(jí)32.5普通硅酸鹽水泥經(jīng)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)擬定水泥摻入量為15%。經(jīng)計(jì)算上述設(shè)計(jì)方案滿足承載力規(guī)定。1．3攪拌樁施工攪拌樁施工采用了轉(zhuǎn)盤式單頭攪拌樁機(jī)。工藝流程為：樁機(jī)就位→帶漿下鉆松土→至孔底，噴漿攪拌5s～10s→噴漿提高攪拌→至設(shè)計(jì)頂高程以上0.3m停漿→下沉復(fù)攪→至停漿面以下4.0m→提高復(fù)攪→孔口。由于該土層含砂量高，含水量低。當(dāng)水灰比采用0.5時(shí)，通過(guò)試樁發(fā)現(xiàn)，土體不易攪拌，水泥土攪拌不勻，易在樁體中心形成空洞。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)擬定水灰比為0.8。在這種土質(zhì)條件下，水灰比增大對(duì)樁體強(qiáng)度的減少比攪拌不勻和存在空洞的影響小得多，事實(shí)上，減少了水泥土的離散性，提高了平均強(qiáng)度。此外為了增長(zhǎng)水泥土攪拌的均勻性把鉆頭二層葉片增長(zhǎng)到三層。增長(zhǎng)了水泥土被攪拌的點(diǎn)數(shù)。表5-6-1各層部分物理力學(xué)指標(biāo)土層名稱含水量（%）濕密度（g.cm-3）孔隙比（e）壓縮模量（Mpa）承載力（標(biāo)準(zhǔn)值）（kPa）輕粉質(zhì)壤土26.01.950.71412.4070～90中粉質(zhì)壤土29.61.930.8145.5080～100輕砂壤土23.92.070.63023.4080～100粗砂灰壤土16.92.010.54712.70120-～140粉細(xì)砂25.71.990.6736.51120～140攪拌頭下鉆速度選擇0.8m/min，提高噴漿速度為0.8m/min，復(fù)攪下鉆和提高速度為1.5m/min。噴漿重要在第一次下鉆提高和第二次提高中進(jìn)行。第一次下鉆時(shí)，應(yīng)根據(jù)下沉速度調(diào)節(jié)噴漿量，避免過(guò)量返漿現(xiàn)象。1.4質(zhì)量檢測(cè)本工程采用了輕便觸探法、小應(yīng)變反射波法和單樁復(fù)合地基靜載荷實(shí)驗(yàn)。（1）輕便觸探。按照總樁數(shù)的2%，選取23根，于施工7d后進(jìn)行輕便觸探檢查樁身強(qiáng)度，觸探深度3m～4m。經(jīng)與原狀土N10擊數(shù)比較，攪拌樁樁身N10擊數(shù)均大于原狀土一倍以上。（2）小應(yīng)變反射波法。30d齡期時(shí)共隨機(jī)選取230根攪拌樁進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)波速特性，對(duì)樁身質(zhì)量作如下分類：（a）樁體結(jié)構(gòu)完整，樁身均勻，波速較高；（b）樁體結(jié)構(gòu)基本完整、樁身較均勻或局部有缺陷，但波速正常；（c）樁體結(jié)構(gòu)損傷，有斷裂面，樁體平均波速低；（d）結(jié)構(gòu)破壞，缺漿斷樁，樁身波速很低。經(jīng)檢查大多數(shù)水泥土攪拌樁屬完整和基本完整樁，其中50%-60%為完整樁。完整樁和基本完整水泥土樁的波速最高值為2100m/s，最低為1170m/s。（3）單樁復(fù)合地基靜載荷實(shí)驗(yàn)。施工后45d，在主廠房復(fù)合地基深層攪拌樁中，抽取了兩組做單樁復(fù)合地基實(shí)驗(yàn)。按置換率制做承載板尺寸，用袋裝砂加荷，測(cè)定兩倍荷載下的變形。結(jié)果Q-S曲線呈“緩變形”，兩倍荷載作用下，均未達(dá)成極限工作狀態(tài)。用相對(duì)沉降法，擬定承載力基本值，滿足設(shè)計(jì)承載力規(guī)定。2深層攪拌水泥土防滲墻實(shí)例某工程位于江蘇省徐州市微山湖湖西大堤上的鄭集河～藺家壩段，為Ⅱ級(jí)水工建筑物，近期治理標(biāo)準(zhǔn)為防御50年一遇洪水。大堤設(shè)計(jì)防洪水位為上游36.59m，下游32.39m。防滲墻承受的最大水頭為4.2m。2.1工程地質(zhì)條件及存在問(wèn)題經(jīng)勘探和調(diào)查，該堤段存在如下地質(zhì)問(wèn)題：（1）堤基存在淺層砂層，砂層埋深局限性1.0m，厚約1.0m，且厚薄不均，有透鏡體分布，標(biāo)貫擊數(shù)僅3擊，呈松散狀，滲透系數(shù)K>10-3cm/s。堤內(nèi)有運(yùn)河，堤外有溝塘，已形成滲漏通道。（2）堤頂以下約2.5m是機(jī)械施工，碾壓較為密實(shí)，屬高壓縮性粘土，強(qiáng)度較高。堤頂以下2.5m～6.0m系上世紀(jì)五十年代到六十年代人工填筑，冬季施工，凍土筑堤，無(wú)機(jī)械碾壓。堤身土質(zhì)不均勻，密實(shí)性很差，一些地方存在孔洞，經(jīng)堤身注水實(shí)驗(yàn)，漏水十分嚴(yán)重。（3）數(shù)年來(lái)獾、老鼠等野生動(dòng)物在堤身和堤基掏洞，已形成隱患。由此可見，該段堤壩需要用垂直防滲技術(shù)進(jìn)行加固。2.2方案選擇及設(shè)計(jì)（1）截滲方案比較。采用高噴灌漿、混凝土防滲墻，垂直鋪塑，多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻等截滲方案進(jìn)行比較，見表5-6-2。多頭小直徑深層攪拌樁墻截滲技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：A.可運(yùn)用原堤壩土體，采用價(jià)格低廉的普通水泥構(gòu)成墻體；B.成墻質(zhì)量可靠，在低水頭情況下截滲效果好，且具有一定的塑性，適應(yīng)堤壩變形的能力強(qiáng)；C.工效較高，造價(jià)較低；D.原位攪拌成墻使水泥土墻體與堤壩結(jié)合良好。綜上所述多頭小直徑深層攪拌樁墻與高噴墻、砼截滲墻和垂直鋪塑相比具有取材方便、成墻質(zhì)量可靠、成本低、施工簡(jiǎn)便以及工效高等優(yōu)點(diǎn)。表5-6-2各種垂直防滲技術(shù)方案比較項(xiàng)目多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻垂直鋪塑高噴灌漿混凝土防滲墻墻厚（mm）130～3000.3200～300220～600墻深（m）13～1510～15＜4014～30施工方法水泥漿和土原位攪拌成墻開槽，鋪塑料薄膜鉆孔，高壓噴射水泥漿成墻開槽，澆混凝土成墻成墻效果厚度均勻連續(xù)接頭難解決、槽體填土難密實(shí)厚度不均勻、不連續(xù)厚度均勻連續(xù)合用條件含礫小于50mm的任何土層砂性土中難固槽壁，堤防彎度大時(shí)無(wú)法施工含礫小于50mm的任何土層適應(yīng)各類土層水泥用量（kg/m2）30～60塑料薄膜及粘土，不用水泥250～280100～280造價(jià)(元/㎡)70～9060～180250～400200～300對(duì)環(huán)境影響環(huán)境影響小、不污染環(huán)境，增長(zhǎng)堤壩強(qiáng)度有泥漿污染，對(duì)壩體整體性有影響環(huán)境影響小、不污染環(huán)境，增長(zhǎng)堤壩強(qiáng)度有泥漿污染，施工時(shí)對(duì)堤壩整體性有影響。（2）設(shè)計(jì)。本工程選用多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻。堤壩加固目的：一是截?cái)嗌皩拥鼗袧B流；二是解決堤身孔洞裂隙，在堤身形成一條較密實(shí)的防滲墻。1）墻體位置。截滲墻布置于堤頂，距上游堤肩2.5m處，見圖5-6-1。截滲墻全長(zhǎng)8900m。圖5-6－1截滲墻體布置示意圖2）墻深。采用封閉式防滲措施，墻底高程位于砂層以下不小于0.5m，設(shè)計(jì)墻深為8.0m。3）樁徑及墻厚。本工程設(shè)計(jì)水頭差為4.2m。工程實(shí)驗(yàn)表白：水泥土滲透破壞比降均不小于200，計(jì)算時(shí)取滲透允許比降為80，用式5-6-1計(jì)算需要的最小防滲墻厚度。ΔHδ=-———(5-6-1)[J]式中：δ——最小防滲墻厚,m；⊿H——防滲墻兩側(cè)的水位差。不考慮浸潤(rùn)線的影響，假設(shè)截滲后水位差等于4.2m（偏保守）；[J]——允許滲透比降。計(jì)算的最小墻厚為54mm。考慮到施工也許帶來(lái)的垂直度偏差，選用樁徑為220mm，搭接處最小理論厚度為160mm，樁間最大搭接70mm。計(jì)算結(jié)果表白，若施工導(dǎo)致的樁體傾斜度控制在0.4%以內(nèi)，則完全可滿足防滲墻厚的規(guī)定。4）設(shè)計(jì)指標(biāo)。墻體的滲透系數(shù)小于i×10-6cm/s,1＜i＜10，滲透破壞比降大于200，室內(nèi)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于0.5MPa（28d齡期）。選用32.5普通硅酸鹽水泥，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，水泥摻入量應(yīng)不小于1