(整理)深層攪拌法(手冊)

精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔第五章深層攪拌法

第一節(jié)概述深層攪拌法是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械在地層深處，邊鉆進邊噴射固化劑，經(jīng)鉆頭旋轉攪拌，使噴入土層中的固化劑與土體充分拌合在一起，形成抗壓強度比天然土體強度高，并具有整體性和抗水性的樁柱體。攪拌樁柱體和樁周圍土體可構成復合地基，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，深層攪拌法主要用于在水工建筑物地基中形成復合地基、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，國內(nèi)最大加固深度已達27m，國外最大加固深度可達60m。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。同期，日本于1967年開始研制石灰攪拌施工機械，1974年開始在軟土地基加固工程中應用。我國于1983年初開始進行粉體噴射攪拌法加固軟土的試驗研究，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50年代初始于美國，1974年日本開發(fā)研制成功水泥攪拌固化法（CMC），用于加固堆場地基，深度達32m。近年來研制出各種深層攪拌機械，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。我國于1977年10月開始進行水泥系攪拌法的室內(nèi)試驗和機械研制工作，于1978年末制造出第一臺深層攪拌樁機及其配套設備，1980年首次在上海應用并獲得成功。水利工程中的應用始于1995年，最初主要是閘基、泵站地基用深層攪拌樁構成復合地基，1996年用于沂沭河攔河壩壩基防滲，效果較好，當時為單頭深層攪拌樁。為了降低造價，提高工效，水利部淮委基礎公司于1997年發(fā)明了多頭小直徑深層攪拌截滲技術，而后由北京振沖江河截滲公司編寫：劉保平、劉勇、萬隆審稿：精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔研制出不同規(guī)格的多頭深層攪拌施工設備。這一技術進步推動了深層攪拌法在水利工程中的應用。目前深層攪拌法已廣泛用于我國大江大河大湖的堤壩防滲工程，僅2000年上半年，應用在長江堤防上的截滲墻面積就達98萬m2。深層攪拌的分類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。我國以水泥漿體深層攪拌樁應用較廣，粉體深層攪拌樁宜用于含水量大于30%的土體。按深層攪拌機械具有的攪拌頭數(shù)，分為單頭、雙頭和多頭深層攪拌樁。目前國內(nèi)一機最多有六頭，國外已有一機8頭。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，以增強其勁性。日本的SMW工法在深層攪拌樁中插入H型鋼。本章主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。加固原理3.1水泥土的固化機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反應：(1)水泥的水解和水化反應；(2)離子交換與團?；磻?；(3)硬凝反應；(4)碳酸化反應。水化反應減少了軟土中的含水量，增加顆粒之間的粘結力；離子交換與團?；饔每梢孕纬蓤怨痰穆?lián)合體；硬凝反應又能增加水泥土的強度和足夠的水穩(wěn)定性；碳酸化反應還能進一步提高水泥土的強度。在水泥土漿被攪拌達到流態(tài)的情況下，若保持孔口微微翻漿，則可形成密實的水泥土樁，而且水泥土漿在自重作用下可滲透填充被加固土體周圍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物理力學特性無側限抗壓強度一般來說，水泥土的無側限抗壓強度在0.3?4.0MPa之間，比天然軟土強度提高數(shù)十倍到數(shù)百倍，在砂層可高達5.0MPa以上的，它受許多因素影響。土質。一般地說，初始性質較好的土，加固后強度增量較大，初始性質較差的土，加固后強度增量較小。水泥土的強度與土的含砂量有關，當含砂量為40%?60%時，加固土強度達最大值。在加固軟粘土時，若在固化劑中摻加適量的細砂，既可提高加固土的強度，又可節(jié)約水泥用量。精品文檔齡期。水泥土的抗壓強度隨其加固齡期而增長。我國《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ79-91)規(guī)定，取90d齡期試塊的無側限抗壓強度為加固土強度標準值。一般情況下，7d、28d、90d的水泥土強度之間有如下近似關系：q(八宀1.49(d)；qu(八宀1.97(d)；u(28d)qu(7d)(90d)qu(7d)qU(90d)^1.32qu(28d)°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(％)。在實際應用中，當水泥摻入比小于7%時，加固效果往往不能滿足工程要求，而當摻入比大于15%時，加固費用偏高。因此，我國《建筑地基處理技術規(guī)范(JGJ79-91)規(guī)定水泥的摻入比以7%?15%為宜。對含水率大于100%的土及孔隙率較大的雜填土，常采用較高的水泥摻入比°抗剪強度水泥土的抗剪強度隨抗壓強度提高而增大。一般地說，當無側限抗壓強度q=0.5?U4.0Mpa時，其粘聚力c=O.l?1.1Mpa,內(nèi)摩擦角約在20。?30。之間，抗剪強度相當于(0.2?0.3)q°U變形特性水泥土的變形模量與無側限抗壓強度q有關。國內(nèi)的研究認為：當q=0.5?4.0MpaTOC\o"1-5"\h\zUU時，E=(100?150)q；U日本未松(1983)的試驗結果是：當q〈1.5Mpa時，E=(75?200)q；當q〉1.5u50uuMpa時，E=(200?1000)q；上述式中E指水泥土加固50天后的變形模量。50u50滲透系數(shù)水泥土的滲透系數(shù)k隨著加固齡期的增加和水泥摻入比的增加而減小，對于k〉10-5cm/s的軟土用10%的水泥加固一個月之后，一般地說，k值可減小到10-6cm/s以下，當水泥摻入比由10%增加至20%時，k值可進一步減小至10-7cm/s以下。適用范圍適用土質深層攪拌法適合于加固淤泥、淤泥質土和含水量較高而地基承載力小于140kPa的粘性土、粉質粘土、粉土、砂土等軟土地基。當土中含高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等礦物時，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，或土的原始抗剪強度小于20kPa?30kPa時，加固效果較差。當用于泥炭土或土中有機質含量較高，酸堿度較低(pH值〈7)及地下水有侵蝕性時，宜通過試驗確定其適用性。當?shù)乇黼s填土厚度大且含直徑大于100mm的石塊或其他障礙物時，應將其清除后，再進行深層攪拌。精品文檔適用工程深層攪拌法由于對地基具有加固、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，以形成復合地基而支承水工建筑物、結構物基礎；作為泵站、水閘等的深基坑和地下管道溝槽開挖的圍護結構，同時還可作為止水帷幕；當在攪拌樁中插入型鋼作為圍護結構時，開挖深度可加大；穩(wěn)定邊坡、河岸、橋臺或高填方路堤，作為堤壩防滲墻等。此外，由于攪拌樁施工時無震動、無噪音、無污染、一般不引起土體隆起或側面擠出，故對環(huán)境的適應性強。第二節(jié)施工機具目前國內(nèi)常用的深層攪拌樁機分動力頭式及轉盤式兩大類。轉盤式深層攪拌樁機多采用大口徑轉盤，配置步履式底盤，主機安裝在底盤上，安有鏈輪、鏈條加壓裝置。其主要優(yōu)點是：重心低、比較穩(wěn)定，鉆進及提升速度易于控制。動力頭式深層攪拌樁機可采用液壓馬達或機械式電動機——減速器。這類攪拌樁機主電機懸吊在架子上，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。動力頭式深層攪拌樁機國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出動力頭式單頭和雙頭深層攪拌樁機，主要用于施工復合地基中的水泥土樁。1．1單頭深層攪拌樁機主要機具組成及作用（1）動力頭。由電動機、減速器組成，主要為攪拌提供動力；（2）滑輪組。主要由卷揚機、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)質無縫鋼管制成，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；為防止施工時軟土涌入輸漿管，在輸漿口設置單向球閥；當攪拌下沉時，球受水或土的上托力作用而堵住輸漿管口；提管時，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。

精品文檔（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、配電箱組成，是主機的操作系統(tǒng)。（8）制漿系統(tǒng)。由擠壓泵、集料斗、灰漿攪拌機、輸漿管組成，主要作用是為主機提供水泥漿；機械示意圖DJB-14D型深層攪拌樁機配套機械示意圖見圖5-2-1。單頭深層攪拌裝置示意圖見圖5-2-2。.1I■■.1I■■圖5-2-1單頭深層攪拌樁機配套機械示意圖1-頂部滑輪組；2-動力頭；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；13-操作臺；14-配電箱；15-卷揚機；16-付腿；精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔圖5-2-2動力頭式單頭深層攪拌裝置示意圖1-電纜接頭；2-進漿口；3-電動機；4-攪拌軸；5-攪拌頭。1.1.3主要技術參數(shù)精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔主要技術參數(shù)見表5-2-1。表5-2-1單頭深層攪拌機械技術參數(shù)表機型GZB-600DJB-14D攪拌裝置攪拌軸數(shù)量(根)11攪拌葉片外徑(mm)600500攪拌軸轉數(shù)(r/min)5060電機功率(kW)2X301X22起吊設備提升能力(kN)15050提升高度(m)1419.5提升速度(m/min)0.6?1.00.95?1.20接地壓力(kPa)6040制漿系統(tǒng)灰漿拌制臺數(shù)X容量(L)2X5002X200灰漿泵量(L/min)281(AP-15-B)33(UBT)灰漿泵工作壓力(kPa)140021500生產(chǎn)能力一次加固樁面積(m2)0.2830.196最大加固深度(m)15.019.0效率(m/臺班)60100總重量(t)124雙頭深層攪拌樁機機具組成和作用雙頭深層攪拌樁機是在動力頭式單頭深層攪拌樁機基礎上改進而成，其攪拌裝置比單頭攪拌樁機多了一個攪拌軸，可以一次施工兩根樁。其它組成和作用同動力頭式單頭深層攪拌樁機。機械示意圖雙頭深層攪拌樁機配套機械示意圖見圖5-2-1。SJB-1型雙頭深層攪拌樁機的攪拌裝置見圖5-2-3。主要技術參數(shù)主要技術參數(shù)見表5-2-2。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔圖5-2-3雙軸深層攪拌樁機攪拌裝置圖1-輸漿管；2-外殼；3-出水口；4-進水口；5-電動機；6-導向滑塊；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雙頭深層攪拌機械技術參數(shù)表機型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攪拌軸轉數(shù)(r/min)434346電機功率(kW)2X302X402X30起吊設備提升能力(kN)>100>100>100提升高度(m)>14>14>14提升速度(m/min)0.2?1.00.2?1.00.2?1.0接地壓力(kPa)606060制漿系統(tǒng)灰漿拌制臺數(shù)X容量(L)2X2002X2002X200HB6-3灰漿泵量(L/min)505050灰漿泵工作壓力(kPa)150015001500生產(chǎn)能力一次加固樁面積(m》0.710.710.71?0.88最大加固深度(m)12.018.015.0效率(m/臺班)40?5040?5040?50重量(不包括起吊設備)(t)4.54.74.5轉盤式深層攪拌樁機國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出轉盤式單頭和多頭(三頭、四頭、五頭和六頭)深層攪拌樁機。單頭深層攪拌樁機主要用于施工復合地基中的水泥土樁，多頭深層攪拌樁機主要用于施工水泥土防滲墻。轉盤式單頭深層攪拌樁機機具組成和作用步履機構。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，擴大底面積，增加整機穩(wěn)定性。上、下底架之間可以縱向移動，橫向步履與下底架相連,可以左右相對滑動。樁機通過滑枕及上、下底架之間的相互運動實現(xiàn)整機移位。動力機構。主要指主電動機，功率37kW或45kW。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔傳動機構。由變速箱、蝸桿箱、傳輸帶、鏈輪、鏈條等組成。它是樁機運行過程的動力傳送系統(tǒng)，實現(xiàn)鉆頭的正反方向轉動。操作機構。是操作指令發(fā)送機構，在操作臺上，由液壓操縱臺、主機操縱臺、離合器和操縱手柄等組成，通過它實現(xiàn)制樁過程。機架。安裝有異向加減壓機構，由上下鏈輪、同步軸、鏈條、鉆具組成。通過鏈條輸入動力，實現(xiàn)鉆具上下起落。鉆進機構。它包括鉆桿和鉆頭，可通過空心鉆桿向土層中噴漿。鉆頭為葉片式，通過起落鉆桿進行鉆孔，一般成孔直徑為500mm。機械示意圖圖5-2-4是GPP型轉盤式深層攪拌樁機示意。主要技術參數(shù)主要技術參數(shù)數(shù)見表5-2-3。表5-2-3單頭深層攪拌機械技術參數(shù)表機型GPP—5PH—5APH—5B攪拌裝置攪拌軸規(guī)格(mm)108X108108X108114X114攪拌葉片外徑(mm)500500500攪拌軸轉數(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電機功率(kW)303745起吊設備提升能力(kN)78.478.478.4提升高度(m)1415.520速度(m/min)(下沉正)(提升反)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)灰漿拌制臺數(shù)X容量(L)2X2002X2002X200HB6-3灰漿泵量(L/min)505050灰漿泵工作壓力(kPa)150015001500生產(chǎn)能力一次加固樁面積(m20.1960.1960.196最大加固深度(m)12.514.518.0效率(m/臺班)100?150100?150100?150重量(t)9.29.512.5圖5-2-4轉盤式單頭深層攪拌樁機示意圖1-支承底盤；2-滑枕；3-鉆頭；4-轉盤；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；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；18-主機操縱臺；19-摩擦式離合器和手柄；20-牙嵌離合器手柄；21-主電動機；22-主電氣柜；23-立架倒下支承架。精品文檔2.2轉盤式BJS型多頭深層攪拌樁機BJS型多頭深層攪拌樁機為三鉆頭小直徑深層攪拌樁機，鉆頭直徑為200mm?450mm。主要用于江河堤壩截滲工程和其它水利水電防滲工程。機具組成和作用水龍頭。水泥漿經(jīng)水龍頭進入鉆桿；立架。支承鉆桿上下作業(yè)；鉆桿。用于鉆進和漿液通道；轉盤。帶動鉆桿轉動；推進鏈條。帶動鉆桿同步上下運動；上下車架。上車架支承主機上的所有部件；下車架：通過液壓裝置可使上下底架之間作前后左右的相對運動；滑枕及滾輪。滑枕通過液壓裝置可使上下底架左右運動；滾輪可使上下底盤滾動；高壓輸漿管。輸送水泥漿；支腿。由支腿油缸及鞋盤組成。通過操作油缸保持主機水平；鞋盤用于支承主機；鉆頭。起鉆進攪拌作用；橫梁。連接水龍頭及鉆桿，與它們同步上下運動；傳動系統(tǒng)。電機、離合器、聯(lián)軸節(jié)、減速箱、傳動軸使轉盤運動；操作臺。發(fā)送操作指令。機械示意圖主機示意圖見圖5-2-5。1E?■口1211KTtttt圖5-2-5BJS型多頭小直徑深層攪拌樁機示意圖1-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；8-上車架精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔9-下車架；10-電動機；11-支腿；12-電控柜主要技術參數(shù)主要技術參數(shù)見表5-2-4。表5-2-4BJ「S型深層攪拌機械技7亡參數(shù)表機型BJS-12.5BBJS-15BBJS-18B攪拌裝置攪拌軸規(guī)格(mm)108X108114X114120X120攪拌軸數(shù)量(個)333攪拌葉片外徑(mm)200?300200?400200?450攪拌軸轉數(shù)(r/min)(正反)20、34、59、9520、34、59、9520、34、59、95最大扭矩(kN.m)182125電機功率(kW)455560起吊設備提升能力(kN)105115155提升高度(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)制漿機容量(L)300300300儲漿罐容量(L)800800800BW150灰漿泵量(L/min)11?5011?5011?50灰漿泵工作壓力(kPa)1000?20001000?20001000?2000生產(chǎn)能力加固一單元墻長(m)1.351.351.35最大加固深度(m)12.51518.0效率(m”臺班)100?150100?150100?150重量(t)14.816.519.5轉盤式ZCJ型多頭深層攪拌樁機ZCJ型多頭深層攪拌樁機一機有3?6頭，一個工藝流程可形成一個單元防滲墻。鉆桿間中心距為30cm，鉆桿之間帶有連鎖裝置，解決了BJS型樁機在較大施工深度時可能產(chǎn)生的搭接錯位問題。2.3.1機具組成和作用水龍頭。水泥漿經(jīng)水龍頭進入鉆桿；滑板。沿著桅桿兩側的滑道帶動鉆桿上升、下降；精品文檔立柱。提升機構的支撐點，兩側為滑板組的滑道；鉆桿。用于鉆進和漿液通道；液壓馬達。升降鋼絲繩組；深度儀標尺。每格間距0.1m，鉆桿上升、下降，升降度量儀自動積累；支腿油缸。樁機的四只支腿伸縮；上下車架。上底盤支承主機上的所有部件；下底盤：通過液壓裝置可使上下底架之間作前后左右的相對運動；鉆桿連鎖器。鉆桿之間的約束裝置，作業(yè)時能保證墻體搭接，防止樁位之間分叉鉆頭。分左旋和右旋鉆頭，起鉆進攪拌作用；操作臺。電器系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)的操作手柄均布在操作臺上，可發(fā)送操作指令；垂直度及深度顯示器。反映樁機的水平情況，樁機工作時的鉆深，并有樁機傾斜時安全保護報警功能；測斜儀。監(jiān)測樁機塔架的垂直度。機械設備示意圖機械設備示意圖見圖5-2-6。機械設備主要技術參數(shù)機械設備主要技術參數(shù)見表5-2-5。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔表5-2-5ZCJ型深層攪拌機械技術參數(shù)表機型ZCJT7ZCJ-22ZCJ-25攪拌裝置攪拌軸規(guī)格(mm)114X114114X114120X120攪拌軸數(shù)量(個)643?5攪拌葉片外徑(mm)300?420300?420300?450攪拌軸轉數(shù)(r/min)(正反)404024、44、71最大扭矩(kN.m)182144電機功率(kW)2X452X552X55起吊設備提升能力(kN)150200200提升高度(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)制漿機容量(L)300400400儲漿罐容量(L)800100012002XBW150灰漿泵量(L/min)22?10022?10022?100灰漿泵工作壓力(kPa)1000?20001000?20001000?2000生產(chǎn)能力加固一單元墻長(m)1.81.20.96?1.6最大加固深度(m)172225效率(m”臺班)150?250120?200150?200重量(t)3033391_1_L9--ffl--EB—ffl--ffl--ffl—□甲3Hit圖5-2-6ZCJ型深層攪拌樁機示意圖1-水龍頭；2-滑板；3-立柱；4-鉆桿；5-電機；6-液壓馬達；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；15-穩(wěn)定桿；16-測斜儀。其它深層攪拌施工機械近年來我國又從日本引進了SMW工法(soilmixingwall第一個字母)。該工法是利用裝有三軸攪拌鉆頭的SMW鉆機，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、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，設備配有較先進的質量檢測系統(tǒng)，其鉆頭直徑為550mm?850mm,最大施工深度可達65m，設備造價及成墻造價均很高。圖5-2-7是我國從日本引進的SMW工法三軸深層攪拌樁機的外貌、輪廊尺寸鉆桿形狀。該工法在我國上海、廣州及南京等地已用于地鐵擋土防滲墻，水利工程尚未應用。機械設備主要技術參數(shù)見表5-2-6。表5-2-6機械設備主要;支術參數(shù)見表機型JZL-90A攪拌裝置攪拌軸直徑(mm)120攪拌軸數(shù)量(個)3攪拌葉片外徑(mm)550?850攪拌軸轉數(shù)(r/min)40最大扭矩(kN.m)18電機功率(kW)2X45起吊設備提升能力(t)40提升高度(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(m)1.5?1.8最大加固深度(m)30效率(m?臺班)100?150重量(t)50精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔圖5-2-7SMW工法三軸深層攪拌樁機1-減速機；2-多軸裝置；3-連結裝置；4-攪拌軸；5-限位裝置；6-螺旋鉆頭第三節(jié)施工準備施工技術資料1．1施工前應收集的資料地質條件。地基分層、土的物理力學指標、軟土分布范圍和厚度變化情況、地下障礙物等；土質分析。從土的主要成份和有機質含量，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，抽出浸后液體觀察土樣，其顏色越深，則加固效果越差；水質。對擬加固場地地下水的酸堿度(pH值)、硫酸鹽含量、侵蝕性二氧化碳等指標進行分析，以判斷對水泥侵蝕性影響；其它資料。工程建設項目文件、設計文件、施工平面布置圖、相關的結構設計圖等。1．2水泥土配合比室內(nèi)試驗試驗項目。水泥漿液性能試驗的項目為：密度、粘度、穩(wěn)定性、初凝時間。水泥土凝固體的力學性能試驗項目為：抗壓強度、滲透系數(shù)、滲透破壞比降。漿液性能試驗按常規(guī)的方法進行。目前我國尚無水泥土的規(guī)范性的試驗方法，所以對水泥土的力學性能試驗，常借助混凝土的試驗方法進行。水泥摻入量。水泥摻入量可按式5-3-1計算。e二axr(5—3—1)w式中aw——水泥摻入比；wr天然土體的濕容重，t/m3；精品文檔平均加固（攪拌）lm3土所需要的水泥摻入量，to水泥摻入量決定了水泥土的破壞比降、抗壓強度、變形模量，對滲透系數(shù)也有較大影響。土層中水泥摻入量取決于天然土體性質（孔隙率、土層類別、含水量等）和施工機械的性能。一般來說，工程實踐經(jīng)驗表明：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20%o（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、機械的攪拌能力和輸漿情況等有關。試驗表明，水泥土的性能不但取決于水泥摻入量，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，水泥土力學指標也不理想。因此水泥土攪拌均勻十分重要，而水灰比對水泥土的均勻性起著主要作用。在水利水電工程復合地基加固中，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)試驗時可參考以往工程經(jīng)驗確定，實際施工時可根據(jù)設計要求的水泥摻入比，經(jīng)現(xiàn)場試樁確定。（4）外摻劑。一般情況下施工不需要外摻劑。若設計作出規(guī)定，施工單位應根據(jù)規(guī)定采用外摻劑的品種和摻入比。若設計未作出規(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，有機質含量，液限和塑限，現(xiàn)場施工條件（例如水泥漿制備后送至灰漿泵的距離遠近等）以及氣溫高低等情況作適當考慮。（5）試塊制備。在工程場地內(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70.7mmX70.7mmX70.7mm）一半體積，放在振動臺上振動1min，再裝滿另一半振動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°C±2°C、濕度大于90%的養(yǎng)護室養(yǎng)護。試塊的數(shù)量由所需養(yǎng)護齡期和固化劑（水泥）的摻入比決定。養(yǎng)護齡期通常分為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，確定幾個檔次。然后，按不同的養(yǎng)護期和不同摻入比進行排列組合，確定試塊數(shù)量。（6）資料分析及配合比的確定。不同齡期的試塊分別進行力學性能試驗后，將試驗結果繪成圖表，再經(jīng)分析對比，選定最佳的水泥土配合比，作為工藝試驗和施工的主要依據(jù)。施工組織設計施工組織設計內(nèi)容：（1）工程概況；（2）施工準備（材料供應、供電、供水）；精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔（3）施工布置；（4）施工設備（設備型號和數(shù)量、技術性能、臺時生產(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）質量檢查措施和質量管理體系；（7）安全文明生產(chǎn)和事故處理；（8）工程進度計劃；（9）組織管理體系；（10）其它。施工現(xiàn)場準備工作2.1場地平整與布置在機械設備進場前應平整場地。當場地表層較硬需注水預攪施工時，應在四周開挖排水溝，并設集水井，其位置以不影響深層攪拌樁機施工為原則。排水溝和集水井應經(jīng)常清除沉淀雜物，保持水流暢通。當場地過軟不利于深層攪拌樁機行走或移動時，應鋪設粗砂或細石墊層?；覞{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主要材料為水泥，應按設計要求選用水泥的品種和強度等級，并在使用水泥前按每批次取樣檢驗。一般應做水泥強度（3d、7d）、水泥體積的安定性等試驗。水利水電工程常用等級32.5普通硅酸鹽水泥。攪拌水泥漿液所用的水應符合水工混凝土拌合用水的標準。2.3機械安裝及調試（1）機具組裝。包括深層攪拌樁機等機械的組裝和就位；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的輸漿管進口。（2）試運轉。機械在試運轉時應注意下列事項：1）電壓應保持在額定工作電壓范圍內(nèi)，電機工作電流不得超過額定值；2）調整攪拌軸旋轉速度；3）輸送漿液管路和供水水路通暢；4）各種儀表應能正確顯示，檢測數(shù)據(jù)準確。2.4施工放樣（1）準確定出各攪拌樁樁位中心，打木樁作出標記。精品文檔水泥土防滲墻施工時，從零點樁號開始，沿施工前進方向每50m拉線放樣一次，用拉線標定施工方向，并用定位標尺標定樁位。工藝試驗在工程大面積施工開始前，應進行深層攪拌工藝試驗。工藝試驗的目的是驗證并確定設計提出的施工技術參數(shù)和要求。它們包括：攪拌樁機鉆進深度，樁底標高，樁頂水泥漿停漿面標高；水泥漿液的水灰比，外摻劑的配方；攪拌樁機的轉速和提升速度；漿泵的壓力；輸漿量及每米輸漿量變化，水泥漿經(jīng)漿管到達噴漿口的時間；是否需要沖水或注水下沉，是否需要復攪復噴及其部位、深度等等。第四節(jié)深層攪拌施工1復合地基深層攪拌樁深層攪拌樁主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。一般來說，樁徑為500?800mm,加固深度為5?18m，復合地基承載力可提高1?2倍。可根據(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。工藝流程工藝流程：攪拌樁機就位一鉆進噴漿到孔底一提升噴漿攪拌一重復鉆進攪拌一重復提升復攪一成樁完畢，如圖5-5-1所示。工藝流程說明如下：設備安裝就位；攪拌樁機縱向移動，調平主機，鉆頭對準孔位；啟動攪拌樁機，鉆頭正向旋轉，實施鉆進作業(yè)；為了防止堵塞鉆頭上的噴射口，鉆進過程中適當噴漿,同時可減小負載扭矩，確保順利鉆進；噴漿攪拌。在啟動攪拌樁機向下旋轉鉆進的同時，開動灰漿泵，連續(xù)噴入水泥漿液。鉆進速度、旋轉速度、噴漿壓力、噴漿量應根據(jù)工藝試驗時確定的參數(shù)操作。鉆進噴漿成樁到設計樁長或層位后，原地噴漿半分鐘，再反轉勻速提升；提升噴漿攪拌。攪拌頭自樁底反轉勻速攪拌提升直到地面，并噴漿；重復鉆進攪拌。若設計要求復攪，則按上述(4)操作要求進行；精品文檔（8）重復攪拌提升。若設計要求復攪，按上述（5）操作步驟進行；（9）當鉆頭提升至高出設計樁頂30cm時，停止噴漿，形成水泥土樁柱，將鉆頭提出地面；（10）成樁完成。開動漿泵，清洗管路中殘存的水泥漿，移機至另一樁施工。施工參數(shù)施工參數(shù)可參見表5-4-1。圖5-4-1用動力頭式深層攪拌樁機施工攪拌樁流程圖a-樁機就位;b-噴漿鉆進攪拌;c-噴漿提升攪拌；d-重復噴漿鉆進攪拌；e-重復噴漿提升攪拌;f-成樁完畢。表5-4-1復合地基施工參數(shù)參考表項目參數(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)供漿量及施工深度確定。供漿量（l/min）20?50與提升攪拌速度協(xié)調。鉆進速度（m/min）0.3?0.8根據(jù)地層情況確定。提升速度（m/min）0.6?1.0與攪拌速度及供漿量協(xié)調。攪拌軸轉速（r/min）30?60與提升速度協(xié)調。垂直度偏差（％）<1.0指施工時機架垂直度偏差。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔樁位對中偏差(m)<0.01指施工時樁機對中的偏差。施工中注意的事項在復合地基深層攪拌施工中應注意以下事項：拌制好的水泥漿液不得發(fā)生離析，存放時間不應過長。當氣溫在10°C以下時，不宜超過5h；當氣溫在10C以上時，不宜超過3h；漿液存放時間超過有效時間時，應按廢漿處理；存放時應控制漿體溫度在5C?40C范圍內(nèi)。攪拌中遇有硬土層，攪拌鉆進困難時，應啟動加壓裝置加壓，或邊輸入漿液邊攪拌鉆進成樁，也可采用沖水下沉攪拌。采用后者鉆進時，噴漿前應將輸漿管內(nèi)的水排盡。攪拌樁機噴漿時應連續(xù)供漿，因故停漿時，須立即通知操作者。為防止斷樁，應將攪拌樁機下沉至停漿位置以下0.5m(如采用下沉攪拌送漿工藝時則應提升0.5m),待恢復供漿時再噴漿施工。因故停機超過3h，應拆卸輸漿管，徹底清洗管路。當噴漿口被提升到樁頂設計標高時，停止提升，攪拌數(shù)秒，以保證樁頭均勻密實。施工時，停漿面應高出樁頂設計標高0.3m，開挖時再將超出樁頂標高部分鑿除。樁與樁搭接的間隔時間不應大于24h。間隔時間太長，搭接質量無保證時，應采取局部補樁或注漿措施。技術要求。單樁噴漿量少于設計用量的重量不大于8%，導向架與地面垂直度偏離不應超過0.5%，樁位偏差不得大于10cm。應做好每一根樁的施工記錄。深度記錄誤差應不大于5cm，時間記錄誤差不大于5s。施工中常見的問題和處理方法施工中常見的問題和處理方法見表5-4-2。表5-4-2施工中常見問題和處理方法常見問題發(fā)生原因處理方法預攪下沉困難，電流值大，開關跳閘電壓偏低調高電壓十質硬，陽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，或移樁位攪拌樁機下不到預定深度，但電流不大土質粘性大、或遇密實砂礫石等地層，攪拌機自重不夠增加攪拌機自重或開動加壓裝置

噴漿未到設計樁頂面(或底部樁端)標冋，儲漿罐漿液已排空投料不準確新標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整灰漿泵輸漿量噴漿到設計位置儲漿罐剩漿液過多拌漿加水過量調整拌漿用水量輸漿管路部分陽塞清洗輸漿管路輸漿管堵塞爆裂輸漿管內(nèi)有水泥結塊拆洗輸漿管噴漿口球閥間隙太小調整噴漿口球閥間隙攪拌鉆頭和混合土同步旋轉灰漿濃度過大調整漿液水灰比攪拌葉片角度不適宜調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主要用于江河、湖泊、堤防及病險庫的防滲加固中。其特點是：墻體連續(xù)性要求較高，而且墻體較長，少則幾百米，多則達數(shù)公里。目前使用的設備有BJS型三頭深層攪拌樁機和ZCJ型4?6頭深層攪拌樁機。BJS型深層攪拌樁機最大深度可達18m，成墻有效厚度12cm?30cm。ZCJ型深層攪拌樁機最大成墻深度可達25m，成墻有效厚度為18cm?33cm。一般來說，深層攪拌防滲墻滲透系數(shù)小于iX10-@m/s(1viv10)、強度大于500kPa、滲透破壞比降可達200以上、變形模量小于1000MPa，屬柔性墻。2.1成墻工藝工藝流程深層攪拌防滲墻的工藝流程是：樁機就位、調平；啟動主機，通過主機的傳動裝置帶動主機上的鉆桿轉動，鉆頭攪拌，并以一定的推動力把鉆頭向土層推進至設計深度提升攪拌到孔口。在鉆進和提升的同時，用水泥漿泵將水泥漿由高壓輸漿管輸進鉆桿經(jīng)鉆頭噴入土體，使水泥漿和原土充分拌和完成一個流程的施工?？v向移動攪拌樁機精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔.圖5-4-2施工工藝流程圖成墻施工方法根據(jù)施工機械的不同，有以下成墻施工方法：1)BJS型深層攪拌樁機施工方法BJS型深層攪拌樁機按設計要求的樁直徑不同，在施工過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：先完成A序三根樁的施工，然后完成B序，最后完成C序，即完成一個單元墻的施工。這種施工方法適用于施工鉆頭直徑200mm?300mm，樁深不超過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成A、B兩序，即完成一個單元墻的施工。該成墻方法適用于施工鉆頭直徑320mm?450mm，樁深不超過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型深層攪拌樁機施工方法ZCJ型深層攪拌樁機，一機具有3?6個鉆頭，可根據(jù)鉆進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，一個工藝流程可形成一個單元。ZCJ型六頭深層攪拌樁機成墻方法見圖5-4-5。該施工方法適用于鉆頭直徑350mm?450mm，最大施工深度可達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計算:)2)2丿(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分別表示三次成墻鉆頭的位置,間距是由BJS型樁機三軸間距離決定，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分別表示二次成墻鉆頭的位置，間距是由BJS型深層攪拌樁機三軸間距離決定，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)供漿量及施工深度確定。供漿量（l/min）10?60與提升攪拌速度及每米需要漿量協(xié)調。鉆進速度（m/min）0.3?0.8根據(jù)地層情況確定。提升速度（m/min）0.6?1.2與攪拌速度及供漿量協(xié)調。攪拌軸轉速（r/min）30?60與提升速度協(xié)調。垂直度偏差（％）<0.3指施工時機架垂直度偏差。樁位對中偏差（m）<0.02指施工時樁機對中的偏差。施工要點（1）主機調平1）施工前應檢查主機上的水平測控裝置，確保主機機架處于鉛垂狀態(tài)；2）通過四個支腿油缸調平。應重點檢查施工過程中，支腿是否存在下陷或油缸泄壓現(xiàn)象，若有此現(xiàn)象應及時調平。（2）輸漿1）盡量保證輸漿均勻，應根據(jù)地層吃漿變化調整輸漿量，總輸漿量應不少于設計要求；2）輸漿量應有專門的裝置計量，如流量儀等；精品文檔精品文檔精品文檔3）輸漿應有一定的壓力，但也不宜過大，一般輸漿壓力為0.3MPa?l.OMPa；（3）提升和下降速度1）為保證不偏孔，開始入土時不宜用高速鉆進，一般鉆速度不應大于0.8m/min；土層較硬時，速度不大于0.6m/min；2）提升速度和輸漿量應密切配合。提升速度快，輸漿量應大。二者關系可按設計水泥摻入量來確定。（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。主機調平后，在施工中也可能因振動產(chǎn)生整機滑移，造成樁位偏差。為了減少累計誤差，每施工十個單元段應校核一次，并及時調整。（5）施工深度1）防滲墻的軸線往往較長，高程變化大。因此，應按水準點確定施工場地地面高程，并計算出各施工段（一般100m為一個施工段）的施工深度。2）施工前核定深度盤讀數(shù)，讀數(shù)允許誤差應小于5cm。防滲墻施工的注意事項（1）影響垂直度的因素1）主機本身的誤差。施工前可用經(jīng)緯儀檢查樁架垂直度，若垂直度誤差超過0.1%時，應對主機進行調整。2）操作過程的調平誤差、支腿下陷誤差。設備應安設測斜裝置，若機架傾斜大于0.3%時應及時調平。3）地層中等障礙物導向，造成鉆桿鉆頭移位。施工前開挖約0.5m深的導向溝，若有障礙物可挖除。當障礙物埋深大于2m時，可避開障礙物成墻。（2）輸漿量和提升下降速度的協(xié)調1）施工前應先做試驗了解地層軟硬，適宜的下鉆和提升速度，吃漿情況和漿量多少等。同一個施工段，吃漿過程和數(shù)量變化不會太大，但若遇有孔洞，或松散土層，吃漿會大大增加，應即時補漿，直至孔口微微翻漿；2）主機和輸漿兩操作手應密切配合，在操作時要有約定的信號；3）施工中，遇特殊情況作相應調整。（3）水灰比的影響1）對水泥摻入量的影響：水灰比大意味著水泥漿中水的含量大，水泥的含量小，過精品文檔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）對水泥土攪拌均勻程度的影響：在堤頂施工防滲墻時，由于堤身土含水量低，若水灰比過小，使得水泥漿和原土攪拌不均勻，甚至水泥漿和土分離，導致無法成墻，達不到截滲效果。3）多頭小直徑深層攪拌樁機，輸漿管管徑小，過稠的漿液容易堵塞管道。防滲墻接頭在施工過程中，因故停機時間超過24小時，墻體出現(xiàn)接頭時，接頭處理可采取圖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間后，用工程鉆機鉆孔至設計墻深，然后向鉆孔中灌注水泥砂漿。(b)圖5-4-6防滲墻的接頭處理示意圖

1-接頭；2-防滲墻。第五節(jié)工程質量檢查及驗收1工程質量檢查在工程完工后對工程質量進行檢查，包括施工過程檢查和完工后檢測，方法如下：1施工過程檢查檢查內(nèi)容包括水泥規(guī)格及用量、外摻劑用量、水泥漿液密度、攪拌軸的提升速度及轉速、成樁時間、成樁速度、鉆頭直徑、樁架的垂直偏差、斷樁處理情況及施工記錄等精品文檔精品文檔檢查應做到每日一查，若發(fā)現(xiàn)問題應及時處理。2完工后質量檢測（1）施工允許偏差。工程完工后，應對所施工的深層攪拌樁進行抽樣檢測，檢測結果應滿足施工允許偏差標準。深層攪拌施工允許偏差標準目前尚無水利水電工程規(guī)范規(guī)定。復合地基深層攪拌樁可依據(jù)我國現(xiàn)行《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79—91）,見表5-5-1；防滲墻中的深層攪拌樁，可根據(jù)長江、黃河、淮河等流域防滲工程實踐經(jīng)驗提供的參考標準見表5-5-2。表5-5-1復合地基施工允許偏差標準表項目標準備注樁徑（％）±4.0樁徑的大小樁位偏差（m）〈0.05與設計樁位的差值。垂直度偏差（％）〈1.5成樁后樁的傾斜。樁頂標高（m）>0.3大于設計墻頂標高。樁底標高（m）〉設計深度墻底應超過設計深度。供漿量（％）±8.0每米供漿量與設計需要量的差值。抗壓強度（Mpa）〉設計要求90d齡期。表5-5-2防滲墻施工允許偏差及技術標準表項目標準備注樁徑（％）±4.0樁徑的大小樁位偏差（m）<0.05與設計樁位的差值。垂直度偏差（％）<0.5成樁后樁的傾斜。墻頂標咼（m）>0.3大于設計墻頂標咼。墻底標咼（m）<0.1墻底應超過設計深度。供漿量（％）±8.0每米供漿量與設計需要量的差值。滲透系數(shù)（cm/s）<iX10-61<i<10,28d齡期?？箟簭姸龋∕pa）>0.528d齡期。允許滲透比降>5028d齡期精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔檢測方法1)深層攪拌復合地基的檢測方法參照我國現(xiàn)行《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ79—91)，并結合水利工程特點提供如下參考方法：成樁后7d，抽檢取總樁數(shù)的2%進行輕便觸探檢驗。若N]0大于天然土的一倍以上，可認為樁身強度能滿足設計要求?？衫幂p便觸探器的勺鉆連續(xù)鉆取樁身芯樣，以觀察其連續(xù)性和均勻性。必要時也可利用標準貫入儀或靜力觸探儀進行檢驗；經(jīng)觸探檢驗對樁身質量有懷疑的樁，在28d后用地質鉆機(直徑不小于108mm)鉆取芯樣，制成試件(50mmX50mmX50mm)進行無側限抗壓強度試驗；在地質條件復雜或重要工程中的樁，在成樁28d后，應進行攪拌樁的靜載荷試驗確定其承載力；成樁后28d，可抽取總樁數(shù)的20%用小應變反射波法進行樁體完整性和樁體水泥土質量檢查。需要指出的是反射波法用于深層攪拌樁檢測精度不高，可用于定性評價樁的完整性。水工建筑物在垂直及水平荷載共同作用下，有沿地基滑動趨勢時，在成樁28d后尚應對深層攪拌復合地基進行水平荷載試驗，確定其抗剪強度。2)深層攪拌防滲墻檢測方法依據(jù)我國水利水電防滲工程實踐，常用的方法歸納如下：開挖檢驗。于成樁15d后，每200m開挖一處，開挖深度不小于2.0m，長度不小于2.0m,測量墻體中樁的垂直度偏差、樁位偏差、樁頂標高，觀察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。取芯試驗。成樁15d后，開挖或鉆孔(墻厚大于400mm時)在防滲墻中取得水泥土芯樣，室內(nèi)養(yǎng)護到28d，作無側限抗壓強度和滲透試驗，取得抗壓強度、滲透系數(shù)和滲透破壞比降等指標。注水試驗。在水泥土凝固前，于指定的防滲墻位置貼接加厚一個單元墻，待凝固28d后，在兩墻中間鉆孔，進行現(xiàn)場注水試驗，試驗孔布置方法見圖5-5-1。試驗點數(shù)不小于兩點。本試驗可直觀地測得設計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試驗。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔圖5-5-1注水試驗孔布置示意圖

1-工程防滲墻；2-注水試驗孔；3-試驗貼接防滲墻段。無損檢測。為探測樁體完整性、連續(xù)性以及判別是否存在墻體缺陷，可采用地質雷達檢測等方法，沿中心線布測線，全程檢測，并垂直墻體在地面每200m檢測一橫斷面。由于該法檢測深層攪拌墻精度不高，因此只適用于深度不大于10m的墻。在實際工作中，上述試驗方法可根據(jù)實際情況選2~3種。2工程驗收1工程驗收應提供的資料施工單位在工程驗收時應提供以下資料:各種原材料檢驗資料，主要是水泥的檢驗；工藝試驗報告，主要包括：水泥摻入比、漿液水灰比等施工參數(shù)的確定及施工工藝流程等資料；施工記錄，主要包括：樁深、噴漿量、垂直度及施工過程的重大事故處理記錄；(4)竣工圖紙；(5)單元工程質量評定資料；(6)施工質量檢驗報告；(7)施工管理工作報告。2．2施工管理工作報告編制大綱(1)工程概況。(2)工程投標。投標過程，投標書編制原則等。施工總布置、總進度和完成的主要工程量。(4)主要施工方法。(5)施工質量管理。(6)文明施工與安全生產(chǎn)。(7)價款結算與財務管理。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔（8）經(jīng)驗與建議。（9）附件。附件一施工管理機構設置及主要工作人員情況表。附件二投標時計劃投入的資源與施工實際投入資源情況表。附件三工程施工管理大事記。第六節(jié)工程實例1復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、前池擋土墻及進水閘等地基采用了深層攪拌樁處理。1．1工程地質條件及存在問題建筑物基礎以下約7m?8m依次為輕粉質壤土、中粉質壤土、輕砂壤土、粗砂灰壤土及粉細砂。主要持力層承載力標準值70kPa?90kPa,天然地基承載力不能滿足建筑物承載力的要求，各土層部分物理力學指標見表5-6-1。2設計概況在需要加固的建筑物下,采用深層攪拌樁復合地基,解決地基承載力不足問題。要求樁底穿透輕粉質壤土、中粉質壤土進入輕砂壤土層,把砂壤土作為樁的持力層。有效樁長8.0m,樁徑50cm。在整個基礎底板范圍內(nèi)均勻，三角形布樁，置換率不小于20%,攪拌樁工程量約為1800m3。要求復合地基承載力大于150kPa。選用等級32.5普通硅酸鹽水泥經(jīng)室內(nèi)試驗確定水泥摻入量為15%。經(jīng)計算上述設計方案滿足承載力要求。1．3攪拌樁施工攪拌樁施工采用了轉盤式單頭攪拌樁機。工藝流程為：樁機就位一帶漿下鉆松土一至孔底，噴漿攪拌5s?10s—噴漿提升攪拌一至設計頂高程以上0.3m停漿一下沉復攪一至停漿面以下4.0m—提升復攪一孔口。由于該土層含砂量高，含水量低。當水灰比采用0.5時，通過試樁發(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)反復試驗確定水灰比為0.8。在這種土質條件下，水灰比增大對樁體強度的降低比攪拌不勻和存在空洞的影響小得多，事實上降低了水泥土的離散性，提高了平均強度。此外為了增加水泥土攪拌的均勻性把鉆頭二層葉片增加到三層。增加了水泥土被攪拌的點數(shù)。表5-6-1各層部分物理力學指標土層含水量濕密度孔隙比壓縮模量承載力（標準值）名稱(%)(g.cm-3)(e)(Mpa)(kPa)輕粉質壤土26.01.950.71412.4070?90中粉質壤土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粉細砂25.71.990.6736.51120?140攪拌頭下鉆速度選擇0.8m/min,提升噴漿速度為0.8m/min,復攪下鉆和提升速度為1.5m/min。噴漿主要在第一次下鉆提升和第二次提升中進行。第一次下鉆時，應根據(jù)下沉速度調節(jié)噴漿量,避免過量返漿現(xiàn)象。4質量檢測本工程采用了輕便觸探法、小應變反射波法和單樁復合地基靜載荷試驗。（1）輕便觸探。按照總樁數(shù)的2%,選取23根，于施工7d后進行輕便觸探檢查樁身強度，觸探深度3m?4m。經(jīng)與原狀土叫。擊數(shù)比較，攪拌樁樁身叫。擊數(shù)均大于原狀土一倍以上。（2）小應變反射波法。30d齡期時共隨機選取230根攪拌樁進行檢測。根據(jù)波速特征，對樁身質量作如下分類：（a）樁體結構完整，樁身均勻，波速較高；（b）樁體結構基本完整、樁身較均勻或局部有缺陷，但波速正常；（c）樁體結構損傷，有斷裂面，樁體平均波速低；（d）結構破壞，缺漿斷樁，樁身波速很低。經(jīng)檢驗大多數(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）單樁復合地基靜載荷試驗。施工后45d，在主廠房復合地基深層攪拌樁中，抽取了兩組做單樁復合地基試驗。按置換率制做承載板尺寸，用袋裝砂加荷，測定兩倍荷載下的變形。結果Q-S曲線呈“緩變形”兩倍荷載作用下，均未達到極限工作狀態(tài)。用相對沉降法，確定承載力基本值，滿足設計承載力要求。2深層攪拌水泥土防滲墻實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級水工建筑物，近期治理標準為防御50年一遇洪水。大堤設計防洪水位為上游36.59m,下游32.39m。防滲墻承受的最大水頭為4.2m。1工程地質條件及存在問題經(jīng)勘探和調查，該堤段存在如下地質問題：（1）堤基存在淺層砂層，砂層埋深不足1.0m，厚約1.0m，且厚薄不均，有透鏡體精品文檔分布，標貫擊數(shù)僅3擊，呈松散狀，滲透系數(shù)K〉10-3cm/s。堤內(nèi)有運河，堤外有溝塘，已形成滲漏通道。（2）堤頂以下約2.5m是機械施工，碾壓較為密實，屬高壓縮性粘土，強度較高。堤頂以下2.5m?6.0m系上世紀五十年代到六十年代人工填筑，冬季施工，凍土筑堤，無機械碾壓。堤身土質不均勻，密實性很差，一些地方存在孔洞，經(jīng)堤身注水試驗，漏水十分嚴重。（3）多年來獾、老鼠等野生動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進行加固。2方案選擇及設計（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行比較，見表5-6-2。多頭小直徑深層攪拌樁墻截滲技術有如下優(yōu)點：可利用原堤壩土體，采用價格低廉的普通水泥構成墻體；成墻質量可靠，在低水頭情況下截滲效果好，且具有一定的塑性，適應堤壩變形的能力強；工效較高，造價較低；原位攪拌成墻使水泥土墻體與堤壩結合良好。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、成墻質量可靠、成本低、施工簡便以及工效高等優(yōu)點。表5-6-2各種垂直防滲技術方案比較項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)接頭難處理、槽體填土難密實厚度不均勻、不連續(xù)厚度均勻連續(xù)適用條件含礫小于50mm的任何土層砂性土中難固槽壁，堤防彎度大時無法施工含礫小于50mm的任何土層適應各類土層水泥用量（kg/m2）30?60塑料薄膜及粘土，不用水泥250?280100?280造價（元m70?9060?180250?400200?300對環(huán)境影響環(huán)境影響小、不污染環(huán)境，增加堤壩強度有泥漿污染，對壩體整體性有影響環(huán)境影響小、不污染環(huán)境，增加堤壩強度有泥漿污染，施工時對堤壩整體性有影響。（2）設計。本工程選用多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻。堤壩加固目的：一是截斷砂層地基中滲流；二是處理堤身孔洞裂隙，在堤身形成一條較密實的防滲墻。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8900m。X/截滲墻砂層圖5-6—X/截滲墻砂層圖5-6—1截滲墻體布置示意圖39.89n36.59n2）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，設計墻深為8.0m。3）樁徑及墻厚。本工程設計水頭差為4.2m。工程試驗表明：水泥土滲透破壞比降均不小于200，計算時取滲透允許比降為80，用式5-6-1計算需要的最小防滲墻厚度。精品文檔精品文檔精品文檔精品文檔△H&=（5-6-1）[J]式中：6最小防滲墻厚,m；/H――防滲墻兩側的水位差。不考慮浸潤線的影響，假設截滲后水位差等于4.2m（偏保守）；[J]――允許滲透比降。計算的最小墻厚為54mm?？紤]到施工可能帶來的垂直度偏差，選用樁徑為220mm，搭接處最小理論厚度為160mm，樁間最大搭接70mm。計算結果表明，若施工造成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要求。4）設計指標。墻體的滲透系數(shù)小于iX10-6cm/s,1ViV10，滲透破壞比降大于200，室內(nèi)無側限抗壓強度大于0.5MPa（28d齡期）。選用32.5普