多头小直径水泥搅拌桩在淮阴三泵站基坑防渗中的应用.docVIP

多头小直径水泥搅拌桩在淮阴三泵站基坑防渗中的应用 黄文龙 付 强 张海山 摘 要 以往的软基基坑防渗，多采用单头、双头水泥搅拌桩或者混凝土防渗墙等，成本高、效率低，在追求成本和效率的今天，已不太适用于工程施工。多头小直径水泥搅拌桩桩径小、成墙薄，一次成墙长度在1m以上，成墙效率高，在基坑防渗施工中已逐渐推广使用。淮阴三站采用多头小直径水泥搅拌桩进行基坑防渗，由于方法得当，控制有力，防渗效果比较满意，为主体工程的施工创造了有利的条件。 关键词 淮阴三站 多头小直径水泥搅拌桩 基坑防渗 1 工程概况 淮阴三站工程区地面高程约EL12.60m，泵站基坑开挖深度大于10m，基坑开挖将同时揭穿透水性较强的层人工填土、②层粉质壤土、粉质砂壤土和④层砂壤土。其中基础的②层粉质壤土、⑥层砂壤土和⑧层砂壤土均为承压含水层。地下水位高、土壤含水量大、且四面环水是本工程的特点，因而防渗工作对整个泵站建设至关重要。 本工程防渗墙总长606.06m，共537幅桩，采用多头小直径水泥搅拌桩，两搅两喷工艺，钻机为四头，钻杆轴间距325mm，钻头叶片直径不小于393mm，单幅有效长度1.13m。 2 场区工程地质条件 场区工程地质土层分布特征如下： 层：以粉质粘土为主夹粉质粘土（Q）。棕黄色、灰黄色，杂砂礓、少量砖块，土质软硬不均，多呈可塑～硬塑状，属人工堆土。层底标高8.8～10.9m，层厚2.5～4.6m，全场分布。 ①－1层：粉质粘土夹粘土，局部夹壤土(Q)。棕黄、灰黄色，局部夹灰色，可塑状，局部硬塑状。含铁锰结核，偶含小砂礓。层底标高6.9～8.8m，层厚1.0～3.0m，全场分布。 ①－2层：粉质粘土或粘土(Q)。可塑～硬塑状。含铁锰结核及砂礓（直径1～2cm，局部含量较多）。层底标高4.4～7.8m，层厚1.0～2.8m，全场分布。 ③层：粘土或粉质粘土，偶夹砂壤土薄层(Q)。硬塑状。含少量砂礓及铁锰结核。层底标高-0.1～3.5m，层厚0.7～2.5m，全场分布。 ④层：重粉质砂壤土夹壤土薄层(Q)。软塑状。层底标高-2.8～1.0m，层厚0.4～3.5m，局部缺失。 ⑤层：粘土或重粉质壤土，底部砂性大，夹砂壤土薄层(Q)。可塑～硬塑状，无摇震反应，稍有光泽，干强度及韧性高。层底标高-6.0～-2.3m，层厚0.3～5.9m，全场分布。 图1 防渗墙平面布置图 ⑥层：轻-重粉质砂壤土，底部砂性大，夹砂壤土薄层(Q)。软塑状，偶含小砂礓。层底标高-9.2～5.5m，层厚1.5～6.0m，全场分布。 ⑦层：壤土或粉质粘土，夹粘土、粉质粘土和砂礓土薄层（局部互加或互层）(Q)。多呈可塑状。层底标高-12.6～-9.5m，层厚1.2～6.1m，全场分布。 ⑧层：重粉质砂壤土、重砂壤土，局部夹粉质粘土薄层(Q)。可塑状。层底标高-24.9～-18.5m，层厚0.6～12.3m，全场分布。 ⑧－1层：粉质粘土或壤土，夹粘土薄层(Q)。可塑状。层底标高-15.5～-12.7m，层厚1.5～3.2m，该层呈透镜体状分布于8层之中。 3 设计要求 （1）防渗墙沿泵房基坑四周闭合，总长度约606.6m。 （2）防渗墙顶部高程在EL11.5～EL12.5m，底部高程为-9.0m。 （3）采用P.O32.5普通硅酸盐水泥。 （4）相邻桩施工间歇不超过24h。 （5）墙体垂直度误差不大于1/300墙深，墙深偏差不大于20cm，渗透系数≤A×10-6，取样试块28d无侧限抗压强度≥1.0MPa，墙体厚度≥22cm。 4 施工规划 防渗墙施工要经历以下三个阶段：（1）水泥土室内试验；（2）现场成桩工艺试验；（3）防渗墙成桩施工。 5 水泥土室内试验 在工艺试验桩施工前14天进行。在施工现场取渗透性最大或者较大的土样，送至具有资质等级的工程质量检测站，按拟定的试验配方（水灰比选定为1.50、1.80，水泥掺入比选定为13%、15%）进行掺入比试验和渗透性试验,最终选出最佳水泥掺入比。 表1 室内试验成果表 序号 水灰比 水泥掺量 龄期（d） 抗压强度 最小渗透系数(cm/s) 平均渗透系数(cm/s) 备注 1 1.5 15% 7 1.57 MPa 1.61×10-7 4.47×10-7 2 1.5 13% 7 1.47 MPa 1.61×10-7 3.13×10-7 3 1.8 15% 7 1.44 MPa 1.43×10-7 2.05×10-7 4 1.8 13% 7 1.39 MPa 1.43×10-7 2.53×10-7 6 现场成桩工艺试验 6.1 施工机械配置表 表2 施工机械配置表 名称型号规格 单位 数量 额定功率（kW） 性能 多头小直径搅拌桩机 SPM-5Ⅳ 台 1 135 良好 制浆机 台 2