偃師市水利局 閆盈娜

攪拌樁防滲墻在橡膠壩基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用

偃師市水利局 閆盈娜

攪拌樁防滲墻的基本工作原理是運(yùn)用深層攪拌機(jī)在地基一定深度范圍內(nèi)把水泥漿噴入土體，使水泥和土體產(chǎn)生一系列的物理-化學(xué)反應(yīng)凝結(jié)形成具有整體性、水穩(wěn)性、一定強(qiáng)度和防滲能力的水泥土樁體防滲墻。該法目已廣泛應(yīng)用于我國大江大河和湖泊的堤壩加固防滲工程，它的主要優(yōu)點(diǎn)是施工進(jìn)度快、防滲效果好且造價(jià)低。本文，筆者介紹了攪拌樁防滲墻在偃師市橡膠壩基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用。

一、工程概況

偃師市洛河橡膠壩位于偃師市城區(qū)段洛河上，壩址距310省道洛河大橋下游1.53 km，工程等別為Ⅳ，地震設(shè)防為6度。該程設(shè)計(jì)正常蓄水位115.4 m，蓄水量480萬m3，橡膠壩總長638.4 m。其中橡膠壩段位于主河槽上，布置5跨，單跨壩長80 m，總長408.4 m，設(shè)計(jì)壩高3.0 m，壩底板順?biāo)鞣较蜷L11.5 m，橡膠壩段與控制室之間為灘地寬頂堰，南北岸長度均為93 m；灘地寬頂堰外側(cè)為控制室，南、北控制室段長度均為22 m。橡膠壩與上、下游河道主河槽設(shè)連接段，連接段長度上游50 m，下游70 m。

二、攪拌樁防滲墻的可行性

偃師橡膠壩工程基礎(chǔ)防滲墻設(shè)計(jì)采用現(xiàn)澆混凝土墻的施工工藝，即采用兩鉆一抓成槽，然后澆筑混凝土防滲墻，墻厚0.4 m。通過分析認(rèn)為，該工程防滲墻施工地段地下水水位較高（平均水位高程109.0 m），且該地段主要為砂層地質(zhì)，地層多樣分布，不利于抓斗成槽，如混凝土澆筑，易發(fā)生塌方等不利情況。同時(shí)，工期較長，工程施工要經(jīng)歷汛期，對(duì)工程的安全極為不利。

經(jīng)施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)部門技術(shù)人員認(rèn)真分析偃師橡膠壩壩址處的工程地質(zhì)情況認(rèn)為，深層攪拌樁防滲墻在該工程中的應(yīng)用具有可行性，并確定采用攪拌樁防滲墻施工工藝。

三、攪拌樁防滲墻試驗(yàn)

1.攪拌樁防滲墻試驗(yàn)的目的。進(jìn)行深層攪拌樁試驗(yàn)的目的是通過實(shí)地成樁，對(duì)原定的水泥摻入量和水灰比進(jìn)行修正，以及對(duì)試驗(yàn)段進(jìn)行開挖檢測，檢查其墻體連續(xù)性和滲透性是否能夠滿足工程的需要，即驗(yàn)證通過攪拌樁防滲墻能否有效地消除壩底板地基地震液化和滲漏問題。

2.攪拌樁防滲墻試驗(yàn)。此次試驗(yàn)，施工單位選擇了兩試驗(yàn)地段，一處位于左岸寬頂堰段，一處位于偏近于主河槽處橡膠壩第三孔右隔墩部位。地質(zhì)情況自上而下分別為：低液限粉土、級(jí)配不良砂、低液限粉土、級(jí)配不良砂、級(jí)配不良礫。其中自河槽向?yàn)┑刈兓厔?shì)是，上部級(jí)配不良砂深度愈小，低液限粉土厚度愈大。

（1）試驗(yàn)機(jī)具的選定。試驗(yàn)機(jī)械采用1套PH-5D型單頭大扭矩深層攪拌樁機(jī)、1臺(tái)HB6-3灰漿泵、1臺(tái)200 L灰漿拌制機(jī)。攪拌樁機(jī)具體性能參數(shù)為：攪拌軸規(guī)格125 mm×125 mm，攪拌葉片外徑500 mm，攪拌軸轉(zhuǎn)數(shù)（正）、（反）分別為40 r/min、60 r/min，最大扭矩55.25 kN·m，電機(jī)功率45 kW，提升能力78.4 kN，提升高度18 m，速度（下沉正）、（提升反）分別為1.5 m/min、1.2 m/min。

（2）試驗(yàn)段施工相關(guān)參數(shù)。確定樁深12 m，步進(jìn)0.3 m，水泥摻入比為15%，供漿壓力0.5～0.6 MPa；墻厚0.4 m（以搭接最薄處測量），采用4攪4噴。

（3）攪拌樁防滲墻施工工藝流程。工藝流程：定位、調(diào)平、調(diào)直樁機(jī)→漿液配制→水泥攪拌樁防滲墻施工。操作程序：加水、上灰、拌漿、輸送漿，啟動(dòng)噴漿泵噴漿→啟動(dòng)主機(jī)，鉆桿開始邊噴漿邊鉆進(jìn)→攪拌頭下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，重復(fù)噴漿攪拌提升到設(shè)計(jì)墻頂標(biāo)高以上50 cm，然后再復(fù)噴復(fù)攪1次，即4噴4攪。

（4）攪拌樁防滲墻試驗(yàn)段施工情況。

①左岸灘地寬頂堰段。段長2.1 m，樁數(shù)7棵，孔深12 m；平均鉆進(jìn)速度1.0 m/min，提升速度1.2 m/min；步進(jìn)0.3 m，噴漿壓力0.6 MPa；水灰比1.4～1.43，水泥用量4.9 t，平均米耗灰量58 kg。

②臨近主河槽試驗(yàn)段。段長6.6 m，樁數(shù)22棵，孔深12 m；平均鉆進(jìn)速度1.0 m/min，提升速度1.2 m/min；步進(jìn)0.3 m，噴漿壓力0.6 MPa；水灰比1.4～1.6，水泥用量14.8 t，平均米耗灰量56.1 kg。

（5）攪拌樁防滲墻的質(zhì)量檢測。根據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79—2002），施工單位對(duì)試驗(yàn)段墻體進(jìn)行了開挖，灘地寬頂堰段挖深至地面以下6 m，主河槽段挖深至地下水位以下1.5 m。通過外觀檢查，樁間搭接良好，未發(fā)現(xiàn)開叉現(xiàn)象，上部和下部搭接基本一致，樁間連續(xù)性較好，鑿除無效樁頭后測得墻體最厚處為52 cm，墻體最窄處為45 cm。主河槽段軸線由于未進(jìn)行軸線校正，有微弱偏離，經(jīng)測量，最大偏離為8 cm。此外，為檢測其墻體抗?jié)B效果，在墻體一側(cè)灌水后，另一側(cè)未出現(xiàn)樁間漏水現(xiàn)象。

四、結(jié)論

以上試驗(yàn)結(jié)果表明，應(yīng)用攪拌樁防滲墻對(duì)偃師市橡膠壩基礎(chǔ)工程進(jìn)行防滲截流處理，施工技術(shù)成熟，方案經(jīng)濟(jì)可行，防滲效果良好，達(dá)到了防滲截流的目的。截至目前，該壩已順利竣工蓄水，并經(jīng)受了2009年以來3次汛期不同程度洪水的考驗(yàn)。