水泥搅拌桩防渗技术在黄家河水库的应用

韩 震，王廷华，周兆才

（青岛市胶州水利工程有限公司，山东 胶州 266300）

1 大坝防渗处理方案

根据钻探资料：坝体为粉质粘土，渗透系数标准值为2.5×10-4cm/s，属弱透水层；坝体底部基岩为强风化粗面安山岩，表层为强风化层，岩体成碎块状，裂隙发育，裂隙大部分被粘土填充。该层可灌性较差，根据地质情况，采用水泥搅拌桩防渗墙处理方案。

大坝土层分布较为均匀，整坝段采用深层搅拌桩防渗墙防渗。在坝顶沿坝轴线布设搅拌桩，桩径为400mm，圆心间距 250mm，有效截渗厚度为 312mm，搅拌桩最大深度为15.99m，桩入强风化粗面岩0.5m，渗透系数小于10-6cm/s。固化剂采用425#普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为12%。采用液喷形式对土层进行搅拌，使相邻两个桩柱之间有一定的搭接长度，便可在轴线上形成一道完整、连续的桩柱式连锁防渗墙，达到截渗目的。

2 搅拌桩施工

2.1 施工前准备

对桩机性能进行全面检查；合理选择供浆位置；施工场地事先予以平整；地表过软时，采取防止桩机失稳的措施；测量施工平台的高程，放好桩位；建好水泥库，水泥库净面积不得小于42m2，同时最大库存量不得小于80t；召集所有现场施工负责人员及桩机机长召开施工前技术交底会议。

2.2 施工工艺

防渗墙施工过程中采用两搅两喷方案成墙。

1)桩位放样。严格按照设计图纸计算出桩位，逐个放样，孔位偏差不得大于±3cm。

2）设备就位。设备就位必须平整、稳固、垂直，确保施工中不产生孔斜。施工中通过深层搅拌机桅杆上的指针来观察钻杆的垂直度。

3）喷浆搅拌下沉及提升喷浆搅拌。设备就位平稳后开始供浆搅拌下沉，到达设计孔深后，在孔底原地搅拌约30s，开始提升钻杆，提升过程中继续喷浆搅拌，直到喷到桩头为止。

2.3 施工质量控制

2.3.1 桩位、桩径及桩机架倾斜的控制

近年来，一些研究表明，索氏的“语言”实际上是科学主义的产物[20-21]。所谓科学主义，是指主张把自然科学的方法应用于人文社会科学在内的一切研究领域的观点。科学研究往往需要去除各种“杂质”的影响，索绪尔的语言学理论中含有科学主义的因素，他提出的变革方法就是要开展一场“同质化”运动”[22]364。这里我们有必要深究两个问题：(1)社会科学为什么要去除杂质，开展同质化运动？(2)社会科学是如何去除杂质，达到同质化这一目的的？

施工单位应向监理报送防渗墙墙体轴线和桩位放样成果报验单，监理工程师对测量放样成果进行审查和现场校验。校验桩位时应重点检查桩间套接长度是否符合设计最小墙厚的要求，桩间套接长度应考虑桩位偏差和桩倾斜对墙厚的影响。校验合格后，方可进行下一工序的施工。

开机生产前，应对施工设备进行检查，发现问题及时处理或更换备品，每个班次应对搅拌轴外径进行检测，凡桩径负偏差大于3%的必须予以更换，对生产不到一个班次就磨损达到4%的搅拌头，不得使用。每次桩机移位时，桩位差应小于5cm，桩机架倾斜率应小于0.5%，否则不得进行搅拌施工。

2.3.2 浆液质量控制

1）原材料质量控制。浆液主要材料应采用标号不低于32.5级普通硅酸盐水泥，搅拌水泥浆液所用的水应符合混凝土拌和用水的标准。建立原材料进场、检验和使用记录制度，水泥按每批200～400t取样复检一次。材料的复检采取监理工程师见证取样、送样或对水泥进行抽样检查试验，任何未按合同规定的程序、方法进行检验的材料和经检验不合格的材料，均不得使用。

2）浆液性能控制。水泥浆液应按监理批准的水灰比配置，每次配浆均需用比重计测量浆液比重，并作好记录。水泥浆液应做到随配随用，为防止水泥浆液离析，灰浆搅拌机应不断搅动。水泥浆液存放的有效时间和浆液的温度应符合以下规定：a.当气温在10℃以下时，不宜超过 5h；b.当气温在 10℃以上时，不宜超过 3h；c.浆液存放时应控制浆液温度在5～40℃的范围内。如超出上述规定应按废浆处理。

对不同批号的水泥及各种不同配比的浆液均应留样制作试件进行浆液性能试验和浆液凝固体的力学性能试验。浆液性能实验内容为比重、粘度、稳定性和初凝及终凝时间；浆液凝固体的力学性能实验内容为抗压和抗折强度。水泥浆液检查用标准试模采集试样，其数量每种主要地层不应少于6组，每组3件。

2.3.3 施工过程的质量控制

1）深层搅拌机下沉和提升速度、搅拌次数应符合生产试验确定的经监理批准的施工工艺要求。

2）当深层搅拌机下沉到设计深度后，应停在桩低喷浆30s使浆液完全到达桩端；当喷浆口提升到设计桩顶时，应停止提升，搅拌5s，以保证桩头搅拌均匀密实。施工停浆面必须高出桩顶设计标高0.5m，在墙体凝固后将高出部分挖除。

3）水泥浆液应严格过滤，供浆必须连续。一旦供浆中断，应将喷管下沉至停供点以下1m，待恢复供浆时再旋喷提升。当因故停机超过0.5h时，应对泵体和输浆管路进行清洗。

4）在施工作业中，现场监理人员应对施工全过程进行旁站监理。监理人员将随时检查浆液质量、桩径及桩位偏差、机架垂直度、桩深、各自动记录仪记录数据的真实性、准确性及完整性。

2.4 不良情况处理

2.4.1 施工时因故停浆

及时记录停浆深度，如在24h内恢复输浆，再喷时应将钻机搅拌下钻到停浆面以下0.5m。若超过24h，则应和前一根桩进行对接，待水泥土墙具有一定强度后，先在接头处用工程钻机钻孔，然后再注水泥砂浆做连接处理。

2.4.2 成桩过程中遇障碍物

遇到地下埋设的涵洞、涵管、钢管、电缆等穿堤构筑物或漂石、木头、砾石等障碍物时，应查明该构筑物或障碍物的尺寸及埋设高程，在其两侧的搅拌桩完成后，采用高喷注浆或其他措施对其周边及上下地层进行封闭处理。

2.4.3 溢浆量过大

在保证水泥掺入量的前提下，应适当变动水灰比和搅拌、压浆参数。如经上述措施仍不能达到要求，施工单位应立即报告监理人员，必要时由设计提出处理方案。

3 结 语

应用水泥搅拌桩防渗墙对黄家河水库大坝进行防渗处理，全坝段坝体完成防渗墙长度727m，有效截渗厚度为312mm，实施防渗面积112600m2，耗用水泥1335t，通过检验防渗效果良好。

[1] 何开胜.水泥土搅拌桩的施工质量问题和解决方法[J].岩土力学，2002（6）.

[2] 石名磊,朱森林,张小端,姚代禄.关于水泥系深层搅拌桩检测的探讨[J].重庆交通学院学报，2000（3）.