深層攪拌樁技術在水利工程施工中的應用分析

張幸偉 段偉濤

摘 要：水利工程施工中，深層攪拌樁技術具有比較明顯的優點，能夠有效處理地基，實現理想的控制效果。基于此，本文詳細分析了這項施工技術的相關內容，包括概念、優點、施工方法、質量控制等，希望能夠實現理想的施工效果。

關鍵詞：水利工程;地基處理;深層攪拌樁技術;應用

水利工程的建設發展對社會經濟和社會進步具有重要現實意義，同時對發電、灌溉和航運等方面也具有深遠的意義，由此，要加強水利工程建設。在水利工程建設中，地基作為一種隱蔽性工程，是水利工程建設的重要內容，對水利工程的成敗具有重要影響。一旦地基成型，對其有關的一系列檢查和補救策略很難實施。現階段，地基處理中使用最為普遍的技術是深層攪拌樁技術。因此，對于地基的處理要著重加強深層攪拌樁技術的控制，從而保障水利工程的施工質量。

1 深層攪拌樁技術概述

1）適用對象。深層攪拌樁技術也稱為深層水泥攪拌樁技術，水泥作為一種固化劑，在使用對象強度增加、硬度增大方面有作用，所以適用的地基是軟土地基或非正常地基，比如淤泥質地、細砂地，這種技術不僅可以加固地基，還可以防止地基發生水體滲漏現象。

2）深層攪拌樁優勢。深層攪拌樁制作過程中，需要用到水泥土，將其加入到自然土中，水泥的流動性會使其很快滲透到自然涂內部，待其固化后，水泥土和自然土會形成一個整體，水泥土比重和側線抗壓強度都比自然土要強，所以和水泥土成為一體的自然土地基在抗壓強度和防滲能力上會有提升。地基整體的承載能力也會變大，地基防滲透長度和范圍也會變大，在這樣的復合地基上建設水利工程，水利工程在使用中也不會輕易發生不均勻沉降問題。

3）樁體質量檢測。深層攪拌樁的作用優勢建立在樁體質量合格的基礎上，所以在使用前，需要對其進行質量檢測。檢測標準規定與相關的建筑地基施工驗收規定相一致，在真正檢測過程中，主要將復合地基作為檢測對象，檢測項目是承載力，要在檢測范圍內找到三處以上的檢測對象，來使檢測結果更加有代表性。主要采取的檢測方法是靜載試驗，在一定量荷載作用下，如果樁體還能保持完好無損，強度沒有下降，證明樁體承載力是合格的。樁體在軟土地基內部分布應該是均勻的，這需要輕型初探試驗，如果軟土地基不會發生不均勻塌陷，證明樁體是均勻的。對深層攪拌樁進行實驗時，還要將時間控制在成樁之后，要滿足應用時間要求。

2 深層攪拌樁技術的施工方法

1）施工前準備工作。在施工前，施工單位首先要做好準備工作，要對施工的流程進行優化，還要對施工材料以及施工設備進行質量檢測，保證施工材料性能的最優性，還要保證施工機械設備在水利工程中可以正常的投入使用。在施工的過程中，需要對參數進行特殊的設定，要控制泵輸送的漿量，還要控制好輸漿的時間以及起吊的時間，在設定好參數后，要合理優化施工工藝，選擇正確的工藝技術。在施工前，還需要進行試驗，對試樁的數量進行控制。工程監理人員需要對原材料的質量進行控制，尤其是水泥的質量，水泥材料的性能如果不高，則會導致地基的施工質量不高，施工材料對水利工程的整體質量有著直接影響。

2）水泥土配比試驗。施工前的水泥土配比試驗能夠對工程的有效進行提供可靠、科學的參數支持。比如28d的樁體配比強度為1.50，抗壓強度為1MPa，在施工現場挖取地下5m處的土為樣本，在測定后發現土樣的含水率為28.6%，配比設計原料為水泥、水、天然土、外加劑，配比比例為100∶667∶55∶1。參照比例在室內選取對應的原料，進而對施工現場的試樁進行施工。第二，工藝試樁。試樁工作的進行主要是將施工部位和工程樁的布置來開展的，首先在每段墻體下放置一個試驗樁，在檢驗合格后將其永駐。其次，對施工參數進行確定，最適合的參數為：鉆井速度為每分鐘1.10m，提升速度為每分鐘0.60～0.80m、噴漿壓力在0.20～0.40MPa之間等。最后，將水泥漿和軟土進行強制性攪拌，且盡可能攪拌多次，從而提升水泥的強度。

3）工藝流程。（1）施工定位。結合實際工程的定位放線結果，施工中涉及的機械設備要在施工區域內的指定位置架設，而對于成片的樁位施工，則要從工程的中心向外擴散式設置。（2）攪拌系統的下沉。在將深層攪拌機的輸漿管、輸水管以及電器系統接通后，要對系統的循環功能進行檢查，在確保工作正常后，再將深層攪拌機的電機開啟。此時，攪拌系統會順著攪拌機的導向架逐漸下沉并開始攪拌。（3）水泥漿的拌制。在深層攪拌機的攪拌系統下沉到深度后，要進行水泥漿的拌制。該工程的泥漿拌制材料選擇優質的膨潤土以及較少的黏土，其配合比重控制在1.1～1.2，膠體率為95%，粘度控制在18～25S，含沙量≤5%。為改善水泥漿的綜合性能，可在水泥漿中添加適量的添加劑。另外，水泥漿在經過制漿池、沉淀池和儲存池的3次處理后，方可進行灌注使用。（4）攪拌成柱及清洗。在攪拌系統下沉至預定深度后，開啟灰漿泵并將水泥漿灌注到地基中，同時要將鉆機緩慢上提。此時，攪拌系統要繼續旋轉攪拌，確保水泥漿和土層的混合均勻。為了提高樁柱體頂部的強度，在樁柱體頂面以下的1.5m范圍內，要進行二次灌漿，并根據施工設計和土層的分布狀況，在此區域內進行來回式的循環攪拌。樁柱體的施工完成后，利用深層攪拌機輸水管中的清水將鉆頭沖洗干凈，并移至下一樁柱工位。

3 水利工程地基處理中深層攪拌樁技術質量控制

1）輸漿管堵塞問題。輸漿管堵塞，漿體就無法順暢到達前臺操作機械，也就無法正常噴漿。這種問題出現的原因是：漿液中含水量過少，灰漿材料過稠，噴管位置不利于設備出漿。在停漿或斷漿狀態下，輸漿管內部沒有得到清理，經過一定時間后，這些殘余的漿體回固化，管內部就會出現堵塞。解決措施：對攪拌樁漿體各種組成成分的配置比進行設計，比如水灰比在0.5狀態下的漿體才不會發生堵管現象，在發生堵管之后，在漿體未固化之前，要及時清洗，停樁部位也要重新打樁。在繼續施工后，如果堵管現象依舊發生，則需要考慮其他原因，比如鉆頭噴管位置，在堵管現象中，一般都是攪拌刀片和噴管位置有誤，主要是兩者間距過小，所以相關人員要做好距離的調整。

2）機械的控制。漿液的噴射射程要符合攪拌樁高程要求，在施工中樁端漿液噴射充分，一般采取漿液噴漿座底半分鐘的方式，此時漿液正處于出漿口。所有的攪拌樁樁端所在的平面與地平面保持平行，地基平整度才會得到保證，所以還應對攪拌樁與地平面之間的角度進行調控，首先起吊設備放置上，要保持一定的平整度，使其與導向架呈垂直關系。對設備設施以及地面之間的關系進行檢驗，在垂直度偏差不是河大的情況下，攪拌樁施工可以繼續。

3）漿體的控制。漿體必須由儲備漿體的設備提供給攪拌機，前者運行時間要早于后者，兩者要保持同樣的運行狀態，如此才能保證前臺操作機械不斷噴漿攪拌成樁。操作機械在噴漿速度和次數方面，也要控制好，保證地基攪拌樁均勻，不會出現斷樁問題。如果漿體供應不及時，機械呈現出噴漿量變少現象，操作人員要注意對攪拌機狀態進行調整，減小停漿點。如果機械設備不能一氣呵成，連續施工，還要注意觀察停機時間，因為時間過長，漿體會固結硬化。

4 結束語

綜上所述，水泥攪拌樁技術在水利工程建設中得到了較為廣泛的應用，能夠提升軟基的承載力，起到防滲的作用。必須結合實際情況，按照因地制宜的原則，對各項細節進行控制，強化施工效果，實現地基質量的有效提升。同時，必須加強后期質量控制，促進水利工程的穩定發展。

參考文獻

[1]袁文龍.深層攪拌樁技術在水利工程地基處理中的應用[J].低碳世界，2016（22）：109-110.

[2]曹雪梅.深層攪拌樁技術在水利工程施工中的應用及實施要點[J].河南水利與南水北調，2016（04）：64-65.

[3]夏敏.深層攪拌樁技術在水利工程地基處理中的應用[J].低碳世界，2016（03）：64-65.