深层搅拌水泥土防渗墙施工质量控制

刘波

（山东省胶东调水局东营分局，山东东营257300）

深层搅拌水泥土防渗墙施工质量控制

刘波

（山东省胶东调水局东营分局，山东东营257300）

采用深层水泥土搅拌桩防渗墙截渗，有效解决渠道渗漏对沿线农田的水渍化，同时具有加固堤防的作用。本文重点阐述了防渗墙的固化机理、施工过程质量管理及实际应用效果。

防渗墙；质量控制；质量检测

深层搅拌水泥土防渗墙具有广泛地适用性，是水利工程采用的防渗、围护等措施之一。某大型水利工程，为解决渠道渗漏和高水位运行给沿线农田造成的水渍现象，进一步加固堤防安全，采用了深层水泥土搅拌桩防渗墙工艺。现结合工程实施情况，浅谈深层搅拌水泥土防渗墙的现场质量控制。

1　深层搅拌水泥土防渗墙固化机理

1.1固化机理

土体中喷入水泥浆再经搅拌拌和后，水泥和土有以下物理化学反应：1）水泥的水解和水化反应。2）离子交换与团粒化反应。3）硬凝反应。4）碳酸化反应。

在水泥土浆被搅拌达到流态的情况下，若保持孔口微微翻浆，可形成密实的水泥土桩，而且水泥土浆在自重作用下可渗透填充被加固土体周围土层中，形成大于搅拌桩径的影响区。

1.2适用地层范围

根据规范DL/T5425-2009，深层搅拌法适用的地层范围是：1）适用于黏性土、粉土、砂土，以及黄土、淤泥质土和淤泥、素填土等土层。2）对于欠固结的淤泥质土和淤泥，当加固后的地基承担竖向荷载时，应通过试验确定本法的适用性。3）对于泥炭土、有机质土、塑性系数大于25的黏土、含砾直径小于50 mm的砂砾层，以及地下水具有腐蚀性时和无工程经验的地区，应通过试验确定本法的适用性。4）适用深度为25 m以内的深层搅拌法施工，处理深度超过25 m时应进行试验论证。

2　工程设计概述

2.1工程地质与水文地质

项目区为冲积海积平原，地层岩性上部主要为砂壤土、壤土、局部为粉砂，中下部为粉砂、壤土。地下水埋深1.95～3.21 m。

2.2主要设计指标

防渗墙布置在堤防轴线上游侧，桩半径为190mm，桩心距225mm，搅拌桩成墙厚度300 mm，防渗墙插入弱透水层Ⅱ1-⑥层淤泥质壤土中2.0 m。水泥掺量12%。

3　施工过程质量控制

3.1机械选型

根据防渗墙有关设计指标和成型后的形状，选用三头ZCJ-25型深层搅拌机械，配备JIS-2B水泥浆搅拌机、V3空气压缩机。

3.2现场工艺试验

1）工艺试验的目的。现场工艺试验的目的是，根据设计指标及选用的机械，通过现场试验确定深层搅拌水泥土防渗墙施工的参数。

2）工艺试验。参照相关技术标准和工程实例，编制了工艺试验施工方案，并经总监理工程师批准。在制定方案时，参照下表制定了工艺试验的参考控制指标，用作现场工艺试验实际操作。

3）工艺试验确定施工参数。根据设计要求和现场地质条件，选择具有代表性的区段作为试验区段，兼顾不同桩长。工艺试验完成7 d后，进行浅部开挖观察桩体的均匀性或用轻型动力触探检测桩体的均匀性，检查桩径、墙体厚度、桩位偏差及墙体搭接情况是否满足设计要求。

深层搅拌防渗墙施工参数参考表

将工艺试验过程中的各类数据进行分析，结合对试验成果的检测检查情况，确定施工控制参数（钻进速度、提升速度、注浆压力、垂直度等主要参数），作为施工过程的控制参数。

3.3施工过程质量控制

1）施工放样与设置先导孔。①准确定出搅拌桩桩位中心，打木桩作出标记。②水泥土防渗墙施工时，从零点桩号开始，沿施工前进方向每50 m拉线放样一次，用拉线标定施工方向，并用定位标尺标定桩位。③为保证搅拌桩体的深度，在施工放样时，需标定先导孔位置。利用先导孔勘探Ⅱ1－⑥地层高程，根据设计进入该层的深度，确定下钻深度。

2）搅拌质量过程控制。①搅拌机就位、调平。②钻进下沉至设计加固深度。③提升喷浆至设计停浆面。④重复钻进下沉至设计加固深度。⑤提升时要搅拌，根据需要确定喷浆数量，直到停浆面。至此，完成第一序桩。⑥纵向移动机械设备，按照设计要求搭接，就位、调平。⑦重复（1）～（5）工序，完成第二序桩。

2）施工中断处理措施。①停工时间不超过8～24 h，恢复施工时宜将搅拌机下沉至停浆搅拌点下0.5 m，开始搅拌提升。②停工时间较长时，不能将搅拌机下沉至停浆搅拌点下0.5 m时，应采用搭接方式处理，一是先施工防渗墙，在防渗墙具有一定强度后，再在接头处利用钻机钻孔，灌注水泥砂浆。二是在防渗墙一侧或两侧搭接，搭接长度不少于2个桩径。常用的处理措施是在搭接处采用灌注水泥砂浆的方式。

4　质量检查检验

4.1原材料质量检验

水泥土深层搅拌桩防渗墙，主要材料是水泥和拌合用水。对水泥质量检测，主要检查水泥的品种、强度等级、出厂合格证、厂家试验报告、水泥的数量、生产日期。其次，在监理见证取样的情况下，对水泥取样送委托检测单位检测。拌合用水要达到饮用水的标准，取样送委托检测单位检测。所有原材料经检测合格后方可使用。

4.2施工过程检查

检查内容包括水泥用量、外加剂用量、水泥浆液密度、搅拌轴的提升速度及转速、成桩时间、成桩速度、钻头直径、桩架的垂直偏差、断桩处理情况及施工记录等。至少应做到每班一查，发现问题及时处理。施工过程的检查数据、施工情况描述应做好相应的记录，并及时归档。

4.3桩体质量检测

1）钻孔取芯检查。钻孔取芯检测在成墙后7～20 d内进行，沿墙体轴线每500 m布设一检查孔。参照《水工塑性混凝土试验规程》（DL/T5303－2013）、水工混凝土试验规程（SL352－2006），利用芯样进行抗压强度、渗透系数等室内试验；现场通过取芯样对墙体均匀性、完整性、连续性进行评价。

2）开挖检查。沿墙体轴线每500 m布设一处开挖检查点，每处开挖长度3 m～5 m、深2.5 m～4.0 m，检查墙体完整性、均匀性、桩体间连接质量和墙体搭接厚度，并取样进行抗压强度、渗透系数等试验。

3）无损检测。成墙28 d后，采用探地雷达或高密度电法仪等无损检测方法对墙体均匀性、连续性、完整性及桩深进行检查。在无损检测中发现异常的部位，应采取钻孔取芯法或开挖进行验证，如不符合设计要求，应采取有效补救措施。

（责任编辑迟明春）

TU755.8

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1009-6159（2016）-10-0035-02

2015-12-24

刘波（1975—），男，助理工程师