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搅拌桩防渗墙施工技术在堤围工程加固的应用 ?搅拌桩防渗墙施工技术在堤围工程加固的应用 在我国大部分的堤围水利工程都会多多少少存在填土疏松、抗渗透能力偏低，地基较普遍的未进行认真处理的问题，在河道中下游冲积平原地区的不同深度都存有较强的透水层，易产生管涌、冒沙、漏渗等破坏。而堤防工程关系到社会的安稳、人民群众的生命安全。因此，堤围工程的加固、防渗技术，历来是水利工程界高度关注的问题。 本人参与的一个工程实例是佛山禅西大道南顺二联围堤防加固工程，设计方综合考虑各种施工条件和地质条件，决定采用水泥搅拌桩防渗墙对该堤段进行加固处理。水泥搅拌桩防渗墙既可防止砂体继续外漏，又可起到防渗的作用，防止堤身发生渗透破坏和堤坡塌陷。 佛山南顺二联围堤防，堤顶宽3～5m，堤高4～5m，内外坡比为1：2.0左右，局部为1：1.5，堤身填土成分复杂，主要由粉细砂壤土和粉质粘土组成。粉细砂的主要力学指标为内摩擦角φ=24°，渗透系数K=2.0×10-3cm/s;壤土的主要力学指标为凝聚力c=11kPa，内摩擦角φ=18°，渗透系数K=2.0×10-4cm/s;粉细砂厚度可达1.5～4.7m，整体防渗性能差，历史上，该堤段堤身曾经出现渗漏现象，隐患重重，因此，需要对该段堤防进行加固处理。 根据搅防渗墙施工方法，以及堤段的场地条件和工程地质条件情况，防渗墙施工设备采用多头小直径搅拌桩机，其主要设计参数见附表1。 表1 防渗墙主要设计参数 墙体厚度估算： t=H/[J] 式中： H—最大作用水头(m); [J]—防渗墙允许坡降。 内外水头差5～6m，取[J]=50，则t=100～120mm，考虑施工工艺等因素，本工程深搅防渗墙最小成墙厚度180mm，孔径300mm，孔距240mm。 防渗墙沿堤顶上游侧布置，墙顶高程为所在堤段设计洪水位以上0.5m，墙底高程伸入堤基相对不透水层1.0m。 3.1 先导孔施工 先导孔的目的在于核对和补充地勘资料以及防渗墙的设计指标是否合理，以便更好地指导施工。在搅拌桩施工前应沿防渗墙轴线每50m布置一个先导孔，在地质条件变化较大的部位适当予以加密，孔深应深入设计防渗墙底线以下2.5～5.0m。按勘探规程施工，确保分层需要。如因地层等原因，不能满足取样要求时，辅以标准贯入采取岩样作地层鉴别。由地质工程师对岩样进行编录，绘制地质剖面图，作为设计单位调整防渗墙施工底线和施工单位确定施工参数的基础资料。先导孔封孔采用水泥粘土浆或粘土球机械夯实法。 3.2 设备定位 设备定位控制包括：纵向偏差、横向偏差和垂直度等3方面。纵向偏差可采用事先打桩法控制，一次定位5根桩以上，便于施工人员校核。横向偏差可采用虚拟轴线法控制，即事先在机身旁各用钢筋焊一样架，此样架距防渗墙轴线1.5m，然后在距防渗墙1.5m处平行于轴线拉一道线，移机时样架始终对准此线，即可保证准确定位。同时桩机上平行轴心线安装桩机校核装置，通过核准辅助线准确核准桩位。桩机移位时保证桩机轴心线与防渗墙轴线重合，可确保桩位准确。 3.3 搅拌和注浆 搅拌机准确定位后，即开始按预定的掺入比和水灰比制备水泥浆，然后启动搅拌机电机，放松起重机，搅拌机即开始切土搅拌下沉。同时开启灰浆泵，使水泥浆自动连续喷入地层中。提升和下沉过程中，不断喷入新浆，提升至设计桩顶高程0.5m以上，停止提升，继续搅拌数秒，使浆液完全到达桩顶，孔口有轻微返浆。如发现孔口不返浆，可减缓钻机提升高度或停止提升，采取静压回灌或加大水泥浆泵排量的办法解决，并经常量测浆液的密度是否合格。注浆量及下沉和提升高度均采用微处理器芯片的多功能自动监测计量仪，在施工中有关资料的数据采集、运算及存储显示均由芯片中的程序自动进行，使用者对最终结果无法进行修改，保证了记录的真实性。 3.4 桩间搭接 桩间搭接是防渗墙施工质量控制的一个十分重要的环节，搭接部位的防渗性能直接影响防渗墙的防渗性能，所以必须严格控制。墙体搭接质量主要通过深搅机移位控制。每次移位距离根据桩径和墙厚通过理论计算得出，施工中严格控制，确保桩与桩之间的搭接厚度满足墙厚的要求。施工中，相邻桩施工间隔时间不应超过24h，如超过24h，则应对前一单元的最后一根桩空钻留出榫头，以待搭接。如因特殊情况没有留榫头，则必须采取贴桩的处理办法。 3.5 断桩处理 施工过程中若发生喷浆中断，应将喷浆管下沉至停浆点以下0.5m，等恢复供浆时再施喷提升。因停电或机械故障而中断施工时间过长造成断桩时，可采取补强灌浆或补桩的方法处理。补强灌浆每桩布置1～2个灌浆孔，灌浆压力0.05MPa，补桩采用三头桩机施工，两次成墙施工工艺