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(yùn)河張莊窯灣和柳林兩險(xiǎn)工段堤壩滲漏問(wèn)題。在正式施工之前，通過(guò)做截滲圍井試驗(yàn)和生產(chǎn)性試驗(yàn)進(jìn)行了論證。工程完工后 使用探地雷達(dá)和埋設(shè)測(cè)壓管進(jìn)行檢測(cè)和計(jì)算說(shuō)明：通過(guò)探地雷達(dá)分析 說(shuō)明兩段墻體的連續(xù)性和完整性較好，墻體對(duì)周邊壩體的疏松土體有 明顯的改善；通過(guò)截滲墻施工前后斷面兩測(cè)壓管水頭差和滲透系數(shù)的 計(jì)算分析與比照，也說(shuō)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(jì)的需要。該技術(shù)在中運(yùn)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(shí)也推動(dòng)了該技術(shù)施工工藝的進(jìn) 一步開(kāi)展

2、。1 引言 由于受歷史條件和當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力水平的限制，我國(guó)大局部堤防 大壩都存在著先天缺乏和后期老化問(wèn)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(lái)是水利工程界高度關(guān)注的問(wèn)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(guò)修建粘土心墻、水泥土防滲墻及注漿等手 段來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的 2. 多年來(lái)，人們?cè)诖髩畏罎B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 ，具體表達(dá)在防滲的技術(shù)和方法 應(yīng)用上。多頭小直徑深

3、層攪拌樁截滲墻技術(shù)是運(yùn)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 作為防滲墻到達(dá)截滲的目的。該方法是利用水泥作為固化劑，通過(guò)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)反響，使軟土硬結(jié)改性。 該項(xiàng) 技術(shù)是在普通深層攪拌樁技術(shù)根底上開(kāi)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(wú)噪音、無(wú)污染、工程效果好等優(yōu)點(diǎn)外， 主要在一機(jī)多頭 3 個(gè)鉆頭和小直徑 200-300mm 成墻兩個(gè)方 面有所突破，并可連續(xù)成墻。本文研究的就是利用該項(xiàng)技術(shù)在中運(yùn)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(yùn)河大王

4、廟二灣段近期擴(kuò)大工程是沂沐泗洪水東調(diào) 南下工程的一個(gè)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(shí)又是京杭大運(yùn)河航道上的重要一段。 中運(yùn)河大王廟二灣段河道雖經(jīng)過(guò)了五、六十年代開(kāi)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(shí)，存在空洞和裂縫，局部河段河道彎曲，流勢(shì)不穩(wěn)，主流直沖河 岸堤防，易形成險(xiǎn)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(biāo)準(zhǔn)提高到二十年一遇，水利部淮委決定對(duì)其進(jìn)行治理。其中的柳林險(xiǎn)工段、張莊窯灣險(xiǎn)工段堤壩防滲工程是中 運(yùn)河大王廟二灣近期擴(kuò)大工程的重點(diǎn)，這兩個(gè)險(xiǎn)工段防滲施工 的工藝及其質(zhì)量控制

5、，對(duì)確保整個(gè)工程高質(zhì)量完成具有重要的現(xiàn)實(shí)意 義。張莊窯灣險(xiǎn)工段樁號(hào)左堤 43070 44570 全長(zhǎng) 1500m ，截滲墻頂高程為 27.0m ，墻底高程為 18.0m ，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng) 9.0m ， 工程量 13500 m2 ；柳林險(xiǎn)工段樁號(hào)左堤 24302 25150 全 長(zhǎng) 848m ，截滲墻頂高程為 28.5m ，墻底高程為 20.0m ，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng) 8.5m ，工程量 7208 m2.3 技術(shù)應(yīng)用研究根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)條件，通過(guò)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(duì)張莊窯灣和柳林兩險(xiǎn)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(wèn)題，為確保該技 術(shù)方案的成功實(shí)施，

6、因此在正式施工之前進(jìn)行了截滲圍井試驗(yàn)和生產(chǎn) 性試驗(yàn)研究。3.1 截滲圍井試驗(yàn)研究試驗(yàn)方案為： 在堤頂開(kāi)挖了一個(gè)底部長(zhǎng)為 4000mm ，頂部長(zhǎng) 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(shí)，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(jì)成正四邊形，邊長(zhǎng) 1200 mm ，樁徑 220 mm ，樁與樁間搭接局部厚度不小于 110 mm ， 樁長(zhǎng) 6 m 見(jiàn)圖 2 略。待墻體水泥土滿足設(shè)計(jì)齡期后，挖開(kāi)圍井中 中細(xì)砂和底層堤防原狀土觀測(cè)檢查墻體，開(kāi)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(kāi)挖外觀檢查和注水試驗(yàn)說(shuō)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(dá) 230 mm ，最小厚度達(dá) 160 mm ，大 于設(shè)計(jì)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(yàn)之后，現(xiàn)場(chǎng)鉆取了水泥土試樣進(jìn)行室內(nèi) 試驗(yàn)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(guò)圍井試驗(yàn)，初步確定的主要施工參數(shù)為：水灰比為 1.0 ： 1，后來(lái)簡(jiǎn)化為 1.0；水泥土中水泥摻入比為 12 。3.2 生產(chǎn)性試驗(yàn)研究 開(kāi)工

8、前雖對(duì)水泥土截滲墻做了圍井試驗(yàn)，并獲得了有關(guān)施工 參數(shù)，但由于試驗(yàn)場(chǎng)地及試驗(yàn)條件與施工場(chǎng)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(chǎng)試驗(yàn)研究。根據(jù)圍井試驗(yàn)結(jié)果和設(shè)計(jì) 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(shí)施過(guò)程中，對(duì)墻體開(kāi)挖檢驗(yàn)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(jì)的最小厚度。針對(duì) 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(wèn)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(yàn)研究。水泥土截滲墻成墻先決條件是水泥土在攪拌過(guò)程中必須成塑 性狀態(tài)或流態(tài)。計(jì)

9、算說(shuō)明，壩體最小含水量為 6 時(shí)水灰比約為 1.6； 平均含水量為 21時(shí)水灰比約為 1.1.根據(jù)理論計(jì)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(yàn)，同時(shí)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(dòng) 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(yàn)的同 時(shí)，又進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，試驗(yàn)齡期為 11 天。試驗(yàn)說(shuō)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

10、，水泥摻入比為 1 2 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(yàn)和生產(chǎn)性試驗(yàn)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?yàn)橥ㄟ^(guò)試驗(yàn)單排樁的接頭處理和截滲效果能滿足質(zhì)量 設(shè)計(jì)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(yàn)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(jì)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(kāi)啟樁機(jī)，鉆頭攪拌下沉，同時(shí)開(kāi)啟漿泵送漿至設(shè)計(jì) 深度，記錄輸漿量；(5) 攪拌提升同時(shí)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(jī)向前移動(dòng)150mm，并調(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(gè)單元墻的施工；( 8)樁機(jī)向前水平移動(dòng) 1020mm ，對(duì)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(gè)險(xiǎn)工段的施工注漿。Word是學(xué)生和職場(chǎng)人士最常用的一款辦公軟件之一，99.99% 的人知道它，但其實(shí)，這個(gè)軟件背后，還有一大批隱藏技能你不知道。掌握他們，你將開(kāi)啟新世界的大門。Tab+Enter,在編過(guò)號(hào)以后，會(huì)自動(dòng)編號(hào)段落Ctrl + D 調(diào)出字體欄，配合 Tab+Enter 全鍵盤操作吧Ctrl + L 左對(duì)齊， Ctrl + R 右對(duì)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(wèn)！有時(shí)候Word文檔中有許多多余的空行需要?jiǎng)h除，這個(gè)時(shí)候我們可以完全可以用查找替換來(lái)輕松解決。翻開(kāi) 編輯菜單中的 替換對(duì)話框，把光標(biāo)定位