水泥攪拌樁在水庫壩體防滲中的合理應(yīng)用

【摘要】在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展下，水利工程已經(jīng)成為我國社會不可或缺的一部分，但是我國水利工程起步晚，施工技術(shù)還相對不成熟，水庫運轉(zhuǎn)過程中常出現(xiàn)滲漏問題。水庫壩體滲漏嚴(yán)重影響了水庫正常運轉(zhuǎn)，威脅人們生命財產(chǎn)安全。水泥樁攪拌樁截滲墻技術(shù)為水利工程中一種新型施工技術(shù)，在地基性能差水庫中應(yīng)用此技術(shù)可有效提高軟土質(zhì)強度，防滲防漏。本文在對泥攪拌樁截滲墻技術(shù)進(jìn)行簡單概述基礎(chǔ)上主要對此技術(shù)的設(shè)計要點及施工要點進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

【關(guān)鍵詞】水泥攪拌樁；水庫施工；壩體防滲

當(dāng)前水利工程為社會生產(chǎn)中的重要部分，水利工程施工技術(shù)還有施工設(shè)備都發(fā)生了質(zhì)的轉(zhuǎn)變。我國水利工程建設(shè)起步比較晚，水庫施工中因自身或其他原因常會出現(xiàn)滲漏狀況，影響水庫功能發(fā)揮，影響水庫安全。水泥攪拌樁截滲墻技術(shù)屬于一種新型技術(shù)，在地基性能差水庫中應(yīng)用此技術(shù)可有效提高軟土質(zhì)強度，防滲防漏。

1、水泥攪拌樁截滲墻技術(shù)概述

水泥樁攪拌樁截滲墻技術(shù)是將水泥當(dāng)作固化劑，通過灌注樁施工機械將水泥送入到地基深處土層，通過攪拌讓水泥漿形成高穩(wěn)定性壩基、壩體結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可有效確保水庫施工整體性及施工質(zhì)量。

1.1 水泥攪拌樁截滲墻技術(shù)特點

水泥攪拌樁截滲墻技術(shù)力學(xué)參數(shù)設(shè)置合理，截滲墻結(jié)構(gòu)整體性能良好，施工中能對水泥用量進(jìn)行高精控制，在水庫工程中比較常見。且施工過程中水泥攪拌樁還能改善軟弱土結(jié)構(gòu)，可提高水庫壩體結(jié)構(gòu)整體性，擁有良好防滲作用。

1.2 水泥攪拌樁截滲墻技術(shù)的適用范圍

水泥攪拌樁截滲墻技術(shù)在水庫工程施工中比較常見，尤其適用于巖溶地區(qū)水庫施工，在巖溶區(qū)水庫施工中發(fā)揮著不可替代的作用。

2、水庫壩體滲漏的原因及其危害

2.1水庫壩體滲漏的原因

水庫壩體滲透是多種原因所導(dǎo)致的，涉及很多方面，不僅有自然因素，還有人為因素，而人為因素起主要作用。所謂的人為因素主要是施工人員在施工中對施工材料沒有作嚴(yán)格檢查，監(jiān)理人員未能夠按照相關(guān)要求對施工工序及施工技術(shù)把關(guān)檢查，工程結(jié)束后相關(guān)人員對水庫壩體沒有有效養(yǎng)護(hù)，從而使得水庫壩體在長期使用中出現(xiàn)了滲漏。導(dǎo)致水庫壩體滲漏的自然因素主要為施工地點土質(zhì)同施工要求不相符合，水庫地基在地理環(huán)境影響下質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，使得長期使用后出現(xiàn)了滲漏。

2.2水庫壩體滲漏的危害

水庫壩體滲漏不僅影響了水庫正常使用功能，使水庫使用壽命嚴(yán)重縮減，不僅給國家造成了重大經(jīng)濟(jì)損失，同時也給人們生產(chǎn)生活帶來眾多不變，甚至對人們生命財產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重威脅。因此必須對水庫壩體滲漏原因仔細(xì)分析，并進(jìn)行針對性處理，確定最佳施工方案，防止?jié)B漏發(fā)生。

3 3、水泥攪拌樁截滲墻的設(shè)計方法

3.1 土工膜防滲

土工膜防滲指的是用兩布一膜復(fù)合土工膜對水庫壩體滲漏位置進(jìn)行的防滲處理設(shè)計，土工膜防滲施工簡單，但如區(qū)域內(nèi)存在灰?guī)r出露的話清基后需用碎石進(jìn)行墊層鋪設(shè)，土工膜完成鋪設(shè)之后還需對護(hù)坡進(jìn)行漿砌石塊壓重。此方案防滲為鋪蓋防滲，鋪蓋防滲中為確保滲流穩(wěn)定，土工膜水平段應(yīng)延伸到庫盆中，但滲徑延長工程量大。

3.2水泥攪拌樁截滲墻垂直截滲

水泥攪拌樁截滲墻技術(shù)主要利用粘土土料及水泥兩種建筑施工材料，將兩種材料充分?jǐn)嚢?，攪拌后鋪設(shè)于水庫滲漏位置，鋪設(shè)期間通過預(yù)壓、封堵方法進(jìn)行處理。此種施工處理技術(shù)要求低，成本不高，將水泥攪拌樁截滲墻技術(shù)同土工膜技術(shù)結(jié)合起來，施工效果會更理想。應(yīng)用此技術(shù)時應(yīng)注意下列問題：（1）鉆孔要達(dá)到一定深度，這樣截流墻才能嵌入進(jìn)不透水層；（2）截流墻要確保垂直度，如果截流墻有傾斜或開叉防滲效果會大打折扣。施工中需應(yīng)用經(jīng)緯儀對塔架垂直度進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制截流墻垂直度的目的；（3）控制水泥漿的濃度，攪拌中要保證水泥漿一直有冒出；（4）鉆孔間做好搭接工作，施工前對鉆孔定位，做好標(biāo)記，確保鉆機沒有遺漏，確保搭接厚度符合設(shè)計要求；（5）確保截流墻連續(xù)性，截流墻垂直度越好，截流墻連續(xù)性就越好，此外，截流墻連續(xù)性還同施工作業(yè)連續(xù)性相關(guān)，因此施工中樁孔搭接的間隔時間都要以水泥的初凝時間當(dāng)作參考。

4、水泥攪拌樁在水庫壩體防滲中的施工技術(shù)

4.1水泥攪拌樁在水庫壩體防滲中的施工技術(shù)

（1）施工準(zhǔn)備

清場備料：施工前按照水泥樁截滲墻的設(shè)計軸線對路面進(jìn)行開挖，將水壩壩頂?shù)亩逊e物全部清除，作業(yè)面應(yīng)≥5m，如水庫壩頂表面過軟需進(jìn)行適當(dāng)處理，防治施工過程中機械失穩(wěn)。備足施工所需水泥量，所有施工機械全部就位。

測量放線：按照水壩上測定出的控制點還有坐標(biāo)基準(zhǔn)點，對水泥攪拌樁截滲墻墻體施工軸線進(jìn)行測放，用竹簽做好標(biāo)記。水泥樁孔徑及間距嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行設(shè)置，保證截滲墻墻體搭接符合設(shè)計規(guī)范。

安裝調(diào)試：測量放線完成之后需支撐移動車和主機就位，隨后在適當(dāng)位置進(jìn)行樁架架設(shè)，并將制漿、注漿設(shè)備安裝好，所有設(shè)備安裝好后，將電路、水路接好，并進(jìn)行運轉(zhuǎn)調(diào)試。

墊板鋪設(shè)：按設(shè)計圖紙開挖儲留溝，儲留溝的長度需超前主機作業(yè)10m，溝中進(jìn)行墊板鋪設(shè)，儲留溝能為鉆機鉆進(jìn)過程提供充足水泥余漿補給；墊板可確保主機對壩體的壓力均衡，防止主機失穩(wěn)。

（2）鉆機就位

水泥樁樁位測放合格后，將水泥攪拌樁鉆機就位，施工中多采用三頭水泥攪拌樁機，需按照三根攪拌軸的軸間距離對套接位置在墻體進(jìn)行標(biāo)線劃定，偏差范圍控制在≤5cm，對鉆桿垂直度通過吊垂線法、水平管法、鑲嵌水準(zhǔn)泡法進(jìn)行控制，鉆桿的偏差控制在≤0.5%，墻體的垂直度偏差控制在≤0.3%。施工中對鉆頭葉片的磨損情況要定時檢修，保證水泥樁樁徑符合設(shè)計需求。鉆頭鉆進(jìn)過程中通過樁架導(dǎo)柱上的劃分標(biāo)尺對掘進(jìn)深度及掘進(jìn)速度進(jìn)行控制，掘進(jìn)深度偏差控制在設(shè)計深度0.2m內(nèi)。

（3）預(yù)攪下沉及制漿

鉆機就位后首先要勻速下沉，攪拌速度控制在0.5～1m/min。鉆進(jìn)中對攪拌軸垂直度要隨時檢測，確保攪拌樁偏傾率≤0.5%。鉆頭鉆到樁底的設(shè)計高程時，下沉停止。按不同土質(zhì)及設(shè)計要求對水泥漿進(jìn)行配置，漿液隨配隨用，對漿液質(zhì)量進(jìn)行控制，放漿前將漿液攪拌30s之后將配制好的水泥漿用泵輸送到儲漿罐，防止出現(xiàn)灰漿離析。

（4）提升噴漿

水泥漿預(yù)攪下沉到設(shè)計好的樁底高程之后，對樁底進(jìn)行數(shù)秒持續(xù)噴攪，鉆桿回轉(zhuǎn)提升，便提升邊噴漿，以整根水泥樁注漿量30%當(dāng)作噴漿量，提升速度l～1.5m/min，確保截滲墻底部質(zhì)量合格，鉆桿提升高度達(dá)到樁頂高程的時候，停止提升，但是還學(xué)習(xí)需要持續(xù)噴漿數(shù)秒。

（5）下沉噴漿

對截滲墻墻體進(jìn)行性下沉噴漿，噴漿速度≤1m/min，下沉中如出現(xiàn)斷漿應(yīng)自斷漿面0.5m位置復(fù)噴，直到樁底位置，噴漿過程中應(yīng)將積料斗內(nèi)漿液不斷攪動，防止水泥的滲入量不均勻，并對斷漿面做好詳細(xì)記錄。

（6）復(fù)攪提升

下沉噴漿完成之后，讓鉆具在1m/min提升速度下均勻提升到設(shè)計樁頂高程，在此位置進(jìn)行10s時間持續(xù)攪拌，隨后從孔口提出鉆具。

此時一個孔的水泥攪拌樁施工全部完成，對其他兩孔持續(xù)上述施工操作就完成了水泥攪拌樁防滲墻的全部施工。

4.2質(zhì)量檢測

水泥攪拌樁防滲墻施工完畢后需要進(jìn)行現(xiàn)場及室內(nèi)試驗，確保施工質(zhì)量。

（1）現(xiàn)場檢測：水泥攪拌樁成樁之后對每米樁身均勻性用輕型動力觸探 （N10）進(jìn)行檢測，成樁7天后再通過淺部開挖樁頭對攪拌均勻性進(jìn)行檢測，對成樁直徑進(jìn)行測量。

（2）室內(nèi)試驗：對芯樣進(jìn)行挖取，將芯樣在監(jiān)理人員見證向下送到具備相應(yīng)資質(zhì)的實驗室作室內(nèi)試驗，對芯樣滲透系數(shù)進(jìn)行檢測，確保滲透系數(shù)

5、結(jié)語

滲流問題為水庫建設(shè)中所面臨的主要問題，水庫壩體一旦滲漏，水庫壩體、壩基都會被水滲透破壞，如滲流量大會給使庫水出現(xiàn)巨大損失。水泥攪拌樁防滲墻技術(shù)地層適應(yīng)性強，墻體質(zhì)量可靠，適應(yīng)水庫壩體防滲需求。

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