水泥搅拌桩防渗墙在水利工程中的应用分析

汪兆霞

（盘州市水务局盘关片区水务服务中心 贵州盘州 553537）

1 引言

水泥搅拌桩截渗墙是利用水泥作为固化剂，通过钻机在地基深处就地将土体和固化剂强制搅拌，固化剂、土体和水之间产生一系列的物理、化学反应，使土体固结成具有良好的整体性、稳定性和具有一定强度的水泥防渗墙。在水利工程中，水泥搅拌桩防渗墙在堤防加固中应用较多，本文结合实际，对水泥搅拌桩防渗墙的实际应用进行一些探讨。

2 水利工程中水泥搅拌桩防渗墙施工技术的特点及适用范围

水泥深搅桩防渗墙原理是用深搅桩机钻孔至预定深度，向孔中注入水泥浆液，用螺旋型钻头进行搅拌，尽量使土体和水泥浆强制拌合均匀而凝结，形成水泥土柱，互相搭接成墙，起到防渗作用。深搅法在软土基础加固和防渗处理中具有较强的适用性，处理后其承载能力和防渗性能可以满足常规要求。在实际使用时，需要依据具体施工条件，考虑经济、质量的保证，其适用范围应为松散砂土，粉砂土、粉质粘土及含少量砾石的土层，甚至有土体架空或洞穴也可施工。但在砂砾石层、有机质含量较高的淤泥土及含水量较少粘土层中慎用。

3 水泥搅拌桩防渗墙在水利工程中的应用分析

3.1 工程概况

某堤防工程贯通于县城，途径城关以及水文站，在旁边流进江河之内。在河流中下游左边的支堤始于0+000桩号与江河干堤沿江堤127+000处相连接，坝桩号为27+820，它的长度为27820m，这一标段的工程范畴是支堤桩号0+000到12+780堤段。

3.2 施工技术要点

3.2.1 先导孔施工

工程由于会受到地质、天气、环境等因素的影响，因此，在施工过程中会先进行部分处理在进行施工。例如在本工程施工地质，其地层情况较为复杂，因此，在搅拌桩施工之前安置有限的先导孔在沿防渗墙的轴线上，而在地质状况改变较大的位置恰当的进行加密，孔的深度应低于一防渗墙基础线500cm。依据勘测的工程来进行施工，保证分层，让地质的工程师编录岩样，对地质的剖面图进行绘制，把它当做施工方对施工参数的确定以及设计方对防渗墙施工底限界进行调整的资料。

3.2.2 施工工艺流程

（1）定位：搅拌机就位、对中；

（2）预搅下沉：启动搅拌机电机，放松卷扬机钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土下沉；

（3）制备水泥浆：待搅拌机开始下沉即可开始按成桩试验确定的配合比制备水泥浆；

（4）喷浆提升：搅拌机下沉到达最大深度后，开启灰浆泵开始喷浆搅拌提升；第一次喷浆量应控制在单桩总浆量的50%左右；

（5）重复搅拌下沉；

（6）重复喷浆搅拌提升：搅拌机提升到桩顶标高时，浆液应若有剩余，可在桩身上部1～1.5m范围内重新搅拌喷浆；不得出现搅拌头未到桩顶，浆液已喷完的现象；

（7）上下往返复搅一次；

（8）关闭机械；

（9）重复上述步骤，开始下一根桩施工。

3.2.3 设备定位

设备的定位控制主要包含以及几方面：垂直度以及横向及纵向偏差。为了确保机架端平，通常在钻机上安装连通管；在检查机身导向架的垂直性方面通常在钻机上放置吊锤。为了确保桩体倾斜率低于5阶，一般在每个工作班查看量对于两次。此工程选用的搅拌机型为ZJ-400L型，它存储了足量的动力资源，扭矩大，还配置了自动记录仪、高压灌浆泵以及灰浆搅拌机。机体利用液压步履式来来回移动，操作方便。

3.3 质量控制

3.3.1 施工过程中的控制

（1）水泥为搅拌桩的固化剂，水泥的使用必须分批号以及按比例进行及时的送去检验，使用的基础便为其已合格。

（2）水泥的规格为42.5级普通硅酸盐水泥，加入的水泥量为15%。浆液的制作严苛的依照水灰同比例配制。自动监控仪安装在各个桩机上来随时监督、记录施工的注浆量级深度。

（3）水泥的浆液可随时使用，不断在灰浆搅拌机中搅动的原因为禁止它们分解，将其慢慢的注入集料斗的步骤是在压浆以前，如果检验不合格那么就将其作废。

（4）在施工现场一般有专业的人员进行记载，对搅拌次数、桩号、浆液的注入量、桩的长读、施工的时间、水与灰的比例以及桩的直径等进行仔细记录。

（5）对搅拌桩品质的要害在于搅拌的匀称度以及注浆量，搅拌次数、水泥加入的比例以及注浆量必须同时满足设计需求。

（6）提升搅拌的基础为浆液全部到达桩端，桩顶停浆面应高于墙顶0.5m来对墙顶的质量进行确保。

（7）在搅拌桩进行移动以后、对中之前需再一次进行测量，对桩位进行复查来预防漏桩以及造成桩位偏差。

3.3.2 完工后的质量控制

（1）开挖。沿堤线的间距为0.5km或者不够0.5km每处，每处的深为2.5～4m，长为3～5m。达标的准则为墙体没有空洞和蜂窝，外观质地良好；防透墙搭接桩间并且全局把握较好，墙体的宽度满足设计需求。

（2）转孔取芯。对芯样的全局性以及均匀性状况进行描述是在施工快到1个月时利用钻机取芯技术来完成的。对水泥土的渗透系数、单轴抗压度进行抽样检查，每0.3km堤线对一孔进行抽查，单个孔中抽2组进行取样，大部分选择钻机的中、低部进行取样。钻孔的封密需用水泥砂浆，每标段控大于3个。

（3）在开挖进程中出现水泥土的强度有限，那么应将柔软地区进行剔除，利用砂浆或者混凝土来补全。

3.4 深层搅拌桩影响因素

从工程应用的观点，水泥土的强度主要受下面因素影响：

（1）水泥掺入比的影响。当其他条件相同时，在同一土层中水泥土的强度随水泥掺入比的增加而增加。但因场地土质与施工条件的差异，水泥掺入比的提高与水泥土强度的增加并非成正比。实际工程中水泥掺入比一般使用7～15%为宜。

（2）外掺剂的影响。针对具体工程，选用合适的外掺剂，即可以改善水泥土的性能，又可以提高其强度。

（3）含水率的影响。当水泥土配方相同时，其强度随土样的天然含水率的降低而增大。

（4）有机质含量的影响。水泥土的强度随土样中有机质含量的增高而降低。

3.5 检测

水泥搅拌桩检测主要包括钻芯检验和开挖围井检验。开挖检测与围井试验主要观察开挖段墙体外观质量，防渗墙的搭接及墙厚。成桩7d内，开挖桩头1.5m左右，目测检查搅拌桩的均匀性，测量成桩直径，用轻便触探仪检查桩的质量。成桩28d后，在桩径1/4处，桩长范围内取芯，检验桩的完整性、均匀性及施工长度，渗透系数及抽芯样完整性评价，检验频率为总桩数的2%。芯样的无侧限抗压强度要满足设计要求。取芯后的孔洞用水泥砂浆灌注封闭。在各开挖部位作围井注水试验，检测渗透系数。

3.6 施工中难点问题的处理

工程因地理环境等因素的不同，如果在其施工过程中碰到地层夹杂漂石以及孤石等物时，依据经验对其采用下面的技术方法来对其进行处理。

（1）石方土方换置法。利用挖机对槽进行打开，在对孤石进行剔除后再加入原状土继续进行碾压。

（2）定向钻孔或者聚能爆破。针对部分面积较大的孤石对其槽无法进行打开，那么便利用钻孔或者聚能爆破技术的处理方法。

4 结束语

总而言之，水泥搅拌桩防渗墙属于隐蔽工程，如果施工质量不好，便构成隐患且难以检查及补救。可通过加强施工成桩试验，合理调整施工机械和有关参数，加强水泥用量的计量，来确保水泥搅拌桩的质量。

[1]王颖.浅析水利堤防工程混凝土防渗墙施工技术的应用[J].环球市场，2017（13）：188.

[2]张懿喆.试析塑性混凝土防渗墙施工技术在水利工程中的应用[J].科技经济市场，2017（9）：41～42.