水泥搅拌桩在坝基防渗处理中的应用与质量检测
时间：2021-01-08 20:00:30 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要:水泥搅拌桩防渗墙技术是坝基防渗处理的重要措施之一。利用水泥土固化后形成的具有一定强度和足够稳定性、抗渗性的墙体，有效地延长渗径，降低渗透压力，达到防渗加固的目的。该技术在本工程实践中，取得了良好的效果。
关键词:水泥搅拌桩；防渗处理；施工控制；质量检测
一、前言
水泥搅拌桩是利用水泥或石灰等材料作为固化剂，通过特别的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂(浆体和粉体)强制搅和，利用软土和固化剂发生一系列物理化学反应，使软土硬结而形成强度较高、水稳定性好的水泥加固体。搅拌机先将水泥搅拌土施工成桩型，再由相邻的水泥土桩部分重叠搭接就形成连续的水泥土墙，使其具有良好的止水性。水泥搅拌桩防渗墙是把最初用于建筑地基加固技术的深层搅拌技术拓展到水利等行业的防渗领域，己有成熟的经验，适用于淤泥、淤泥质土、黄土、粘性土、杂填土、砂砾石等地基，渗透系数可达107~108cm/s。由于其施工无需造孔，所以具有施工简单、无噪音、无振动、少干扰、造价低等优点，本文就是水泥浆搅拌土墙作为一小水坝防渗墙的成功实例。
二、工程概况
本工程位于中山市南朗镇翠亨下沙村香泉居别墅区，是利用天然地形拦蓄沟内来水的一座小水坝，以改造别墅区山体自然环境。坝体采用浆砌石重力坝，坝址以上集雨面积0.1km2，总库容1.43万m3，蓄水面积2.16亩。拦水坝坝基及坝基两侧30m处的防渗处理均采用水泥搅拌桩防渗墙。
本工程水泥土防渗墙高度范围内的土质从上到下有三层：第一层为粉质粘土夹粉土，黄色，松散~稍密状态，厚1.5m左右；第二层为粉土，褐黄、红褐色，中密~密实状态，厚4.3m左右；第三层为全风化花岗岩，黄褐、浅肉红色灯，呈砂质粉土、粉土性状，天然状态下结构密实，厚3m左右。
三、防渗处理技术要求
（一）坝基水泥搅拌桩为双排连环桩形式布置，桩径500mm、桩距350mm、排距350mm，墙厚700mm。坝基两侧水泥搅拌桩为单排连环桩形式布置，桩径500mm、桩距400mm。施工平台高程9.00m，停浆面高程8.50m，设计桩顶高程8.00m，桩底高程2.55~4. 10m（桩底到全风化岩）。坝基桩的搭接示意图见图1。
（二）防渗墙设计渗透系数 ，水泥的掺入量根据设计渗透系数，通过试验确定。根据施工前的水泥掺入比室内试验，搅拌桩桩身固化剂采用32.5R矿渣水泥，其掺入量为18%（重量比），添加剂采用2%的石膏和0.2%的木质素磺酸钙（水泥重量比），设计桩身无侧限抗压强度为1.0Mpa（90天龄期）。
四、施工工艺流程
水泥搅拌桩的施工分湿喷与干喷，本工程采用湿喷，即两次喷浆四次搅拌的施工工艺。
整平原地面→桩体放样→桩机就位、定位→钻杆下沉搅拌→上提搅拌、喷浆→钻杆再次下沉搅拌、喷浆→上提搅拌→提杆出孔→钻机移位。
五、施工质量控制
（1）检查水泥外掺剂和土体是否符合要求。调整好搅拌机、灰浆泵、拌浆机等设备。
（2）施工现场事先应予平整，必须清除地上、地下一切杂物。潮湿和场地低洼时应抽水和清淤，分层夯实回填粘性土料，不得回填杂填土或生活垃圾。
（3）设计停浆面应高出基础底面标高300~500mm（基础埋深大取小值、反之取大值)，在开挖基坑时，应将该施工质量较差段用手工挖除，以防止发生桩顶与挖土机械碰撞断裂现象。
（4）为保证水泥土搅拌桩的垂直度，要注意起吊搅拌设备的平整度和导向架的垂直度，桩身垂直度误差不应超过桩长的1%，桩位布置偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于4D%（D为桩径）。
（5）预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适当冲水，但应用缩小浆液水灰比或增加掺人浆液等方法来弥补冲水对桩身强度的影响。
（6）施工时因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机3h以上，应拆卸输浆管路，清洗干净，防止恢复施工时堵管。
（7）水泥土墙施工时应连续进行。桩与桩之间的搭接时间不大于12h，如超过12h应采取外接或注浆措施。
（8）拌浆、输浆、搅拌等均应有专人记录，桩深记录误差不得大于100mm，时间记录误差不得大于5s。
六、质量检测措施
（一）外观检查。成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停浆面下0.5m）检查桩直径、完整度、桩搅拌均匀程度、桩位位移、桩体搭接情况。检查数量为总桩数的5%。
（二）检验搅拌均匀性。成桩3d~7d内，用轻便触探器中附带的勺钻，钻取桩身加固土样，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。检查数量为总桩数的1%，且不少于3根。
（三）抽芯检查。成桩28d后（对承重水泥土搅拌桩应取90d后），用钻机钻孔取芯（本工程采用91mm单动双管金刚钻具)，检查桩的完整性、桩土搅拌均匀程度及桩长，并按质量监督机构指定部位分别截取3段桩体送实验室做28d（或90d）龄期无侧限抗压强度试验。检查数量为总桩数0.5%，且不少于3根。另外，也可沿轴线斜向钻孔，使钻孔通过三、四根桩身取芯，即可检查深部相邻桩的搭接状态。对搅拌桩取芯后留下的空间应采用水泥砂浆回填密实。
（四）压水试验。钻孔取芯结束后均进行顶压式单栓塞压水试验，位置在搅拌桩下部，通过压水试验计算出试段渗透系数K。
（五）深层搅拌桩质量检测标准
七、结语
（一）深层搅拌桩防渗处理工程属隐蔽工程，施工质量受施工机械、施工工艺、施工人员责任心等影响，应采取有针对性的质量控制措施和有效的质量检测，以保证深层搅拌桩的施工质量和防渗效果。
（二）经过对水泥搅拌桩防渗墙岩芯取样检测，其渗透系数K为199.61×10-8cm/s~7.59×10-8cm/s（试样龄期53d~64d），抗压强度R为1.02 MPa~7.34 MPa（试样龄期35d~50d），喷浆效果显著，可起明显防渗作用，达到了设计要求。
（三）水泥搅拌桩在施工中无强力震动，不会造成软土侧向挤出，对土层无扰动，桩位也不拱起。本工程采用该法进行施工，有效地延长渗径来实现截渗，提高水库的抗渗能力，不论从技术性、科学性、还是经济性等各方面分析，都是较为理想的。
