深層攪拌樁防滲帷幕施工技術分析及應用

付 勇

（遼寧水利土木工程咨詢有限公司，遼寧沈陽110003）

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深層攪拌樁防滲帷幕施工技術分析及應用

付 勇

（遼寧水利土木工程咨詢有限公司，遼寧沈陽110003）

摘要：深層攪拌樁防滲帷幕防滲效果好，被廣泛應用于軟土地區基坑擋土防滲工程中。本文對深層攪拌樁防滲帷幕施工技術的施工原理、工藝流程、技術要求及防滲效果進行探究，為該技術在水利工程中的應用提供了參考。

關鍵詞：深層攪拌樁；防滲帷幕；工藝流程；技術分析

1　技術特點

深層攪拌樁作為一種加固軟土地基的施工新工藝，主要利用攪拌機械在軟土地基一定深度內將軟土與輸入固化劑進行強制攪拌，通過固化劑與軟土之間一系列復雜的物理化學變化而形成具有一定承載能力和固結度的柱體、墻體，最終硬化后形成具備“加固”和“防滲”雙重功能的防滲墻［1］。該技術在靠近護樁后側形成帷幕體或重力式墻體，除成本較低外，更具備良好的防水性、整體性及穩定性。

（1）適用于各類軟土地層

深層攪拌樁防滲帷幕技術適用于各類軟土地基，對砂性土效果則更佳，同時對于有機質土、碳化土和松散的填土地基的固化效果也較為明顯［2］。

（2）應用領域廣泛

由于深層攪拌樁防滲帷幕技術具有工期短、造價低、施工方便和環保等優點，因此在軟土地基工程中得到廣泛應用。工程實踐表明，由于施工過程不會使地基土擠出、無振動、無噪音，因此特別適合建筑群較密集、凈空較狹窄地段的施工，也可對高速公路建設的軟土地基進行加固，還可作地下防滲墻用于水利工程建設［3］。

（3）樁徑及加固深度

國內深層攪拌樁防滲帷幕技術的樁徑一般在0.5～0.8m，加固深度一般在15～20m以內。根據深層攪拌樁使用的固化劑不同可分為水泥系深層攪拌法和石灰系深層攪拌法；根據固化劑狀態可分為漿液法和粉體法［4］。

2　施工工藝

2.1 工藝流程

深層攪拌樁防滲帷幕技術的工藝流程如表1和圖1所示。

表1　深層攪拌樁防滲帷幕技術的工藝流程

2.2 施工技術控制要點

2.2.1 施工前期準備

（1）場地：施工現場場地保證處于同一標高，清除地表及地下障礙物。

（2）定位：結合工程實際情況，確定起始樁位及邊線位置，用顯著標記按照設計樁距標記出施工范圍內的樁位，其中樁位布置偏差≤50mm。

（3）深度及垂直度：確定攪拌樁的入土深度，以提高基坑底部抗管涌的穩定性，目前國內一般為15～20m；垂直度的判定以攪拌機轉桿的垂直度為基準，攪拌樁垂直度偏差控制在1%以內；樁徑一般為0.5～0.8m之間，偏差控制在4%以內。

（4）固化劑：一般采用425#普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，水泥摻入量一般為15%左右，上下浮動不超過3%。

（5）水灰比：無特殊要求時，可根據經驗選取0.8～2.0，實際施工過程中，可根據現場土層性質、含水量等條件進行修正。

2.2.2 施工過程控制

（1）按照設計要求控制攪拌機鉆進、提升速度；單位距離鉆進和提升的時間誤差應控制在5s以內，以保證攪拌機提升速度與輸漿速度同步，確保均勻攪拌。

（2）預攪鉆進時，若土層過硬影響鉆進速度，可適當沖水，但必須綜合考慮沖水對成樁后樁身質量的影響。

（3）砂漿連續供應，杜絕斷漿現象的發生，同時控制好輸漿泵的出口壓力，以0.5MPa為宜。為保證樁端工程質量，漿液應持續噴射樁底部半分鐘以上，以確保樁端完全被漿液填充。若施工過程中，因故停漿，則將攪拌機下沉至漿體內距漿體表面0.5m處，等待恢復供漿后繼續提升噴漿（若停漿時間≥3h，則宜先拆除輸漿管道）［5］。

（4）實際施工過程中，為保證防滲效果，樁頂應高于設計標高0.5m左右，并確保為單樁配備的水泥漿能夠用完，保證樁體的密實度。

（5）樁體之間的搭接時間≤8h，若超過，則應采取局部補樁措施。

（6）施工過程中，隨時對樁機水平度、樁身、樁徑、輸漿量進行監測及控制調整［6］。

2.2.3 質量檢測

（1）開挖檢測：攪拌樁成樁完工24h后，對防滲墻一側的墻體開挖，對墻體顏色及勻稱性、搭接的連續性和均勻性、有無滲水現象和分叉現象進行檢測，對傾斜度進行測量［7］。

（2）鉆探及取樣檢測：攪拌樁成樁9天后，使用輕型觸探儀進行測試，判斷樁身強度及其均勻性；通過鉆孔取樣，進行室內水工試驗，對防滲墻的強度、防滲性、壓縮系數和固結系數進行檢測分析。

（3）壓水試驗：壓水試驗可以直接檢測防滲墻的透水性。通過對某一樁體進行鉆孔壓水試驗，測量單位吸水率和透水率，初步判斷其防滲性能。隨著時間推移，墻體防滲性會逐步提高［8］。

3　工程案例分析

烏金塘水庫位于遼寧葫蘆島市西北35km的女兒河中游河段大壩全長288m，壩高99m，壩底寬183.7m，壩頂寬50m，最大庫容3.17億m3。壩基分為四層，第一層含砂量大，成分復雜，滲透性強，厚度為3.5～4m；第二層為粉土，弱透水層，滲透系數為8.7×10-5cm/s，厚度為0.2～3.4m；第三層為粗砂，強透水層，滲透系數為2.99×10-2cm/s；第四層為粉質黏土，平均厚度2.5m，屬于弱透水層。結合工程實際條件，采用多頭小直徑深層攪拌樁防滲帷幕技術，布置示意簡圖如圖2所示。

圖2　深層攪拌樁布置示意簡圖

防滲工程處理前，大壩日滲透損失4.65 萬m3，對壩基進行深層攪拌樁防滲處理后，通過質量檢測，發現樁體垂直，樁間搭接良好，帷幕上雖有裂縫，但日滲漏量為1.29萬m3，滿足工程設計要求，其防滲效果得到大大提升。

施工過程中，為確保防滲效果，深層攪拌樁的相關施工參數按表2控制。

表2　深層攪拌樁技術指標參考

4　結語

深層攪拌樁防滲帷幕的總體防滲效果不僅受到攪拌樁樁體滲透性能的影響，同時也與防滲帷幕體具體施工質量的控制有極大關系，因此必須加強施工質量控制，方能達到防滲設計要求。影響深層攪拌樁防滲效果的技術要點涵蓋施工全過程的諸多環節，需要嚴格按照技術要點操作才能確保其防滲效果的實現。

參考文獻

［1］宋會杰.攪拌樁防滲墻在南水北調高填方渠段的應用［J］.河北水利，2014（07）：34 +37.

［2］李霞.八家地水庫壩基粉細砂透水層水泥攪拌樁防滲墻垂直防滲［J］.中國水運（下半月），2012（09）：152-154.

［3］韓震，王廷華，周兆才.水泥攪拌樁防滲技術在黃家河水庫的應用［J］.山東水利，2010（08）：36-37.

［4］湯正清.深層攪拌水泥土防滲墻在共雙茶蓄洪垸圍堤加固工程中的應用［J］.湖南水利水電，2013（03）：34-36.

［5］王林偉.深層攪拌樁和輕型井點在復雜地質基坑支護中的應用［J］.施工技術，2007（09）：25-26.

［6］王根宏.深層攪拌樁密封墻施工技術及管理［J］.山西建筑，2012（08）：58-59.

［7］劉鋒，王申旺，王棟，張莉莉.地震崩塌堆積天然壩體防滲帷幕灌漿技術研究［J］.水利建設與管理，2003（06）：16-19.

［8］馬彩云，鄭國萍.紅河馬堵山水電站防滲帷幕技術處理［J］.水利技術監督，2013（06）：54-57.

收稿日期：圖1深層攪拌樁防滲帷幕技術工藝流程圖2015-09-24

作者簡介：付 勇（1985年—），男，助理工程師。

DOI：10.3969 /j.issn.1672-2469.2016.02.038

中圖分類號：TV543

文獻標識碼：B

文章編號：1672-2469（2016）02-0105-03