張世泉

（山西水利水電勘測設(shè)計研究院 山西太原 030024）

1 水庫壩基情況

某水庫工程壩址附近發(fā)育有F10斷層，斷層走向與壩軸線大致平行，緊臨左河床壩段壩趾，河床右側(cè)性狀好于左側(cè)。大壩某斷面存在深層抗滑穩(wěn)定問題，要想根本解決問題需要將斷層進行固結(jié)形成地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻上部覆蓋層厚度約20 m左右，覆蓋層多為原來大壩工程棄渣堆積而成，質(zhì)地松散；地下連續(xù)墻設(shè)計的孔間距小、密度大。在這種情況下，連續(xù)墻施工中槽孔多次出現(xiàn)嚴重的塌孔、漏漿現(xiàn)象，甚至無法成孔，施工受阻。

2 深覆蓋層加固方案

為保證地下連續(xù)墻施工進度，我們根據(jù)地形、覆蓋層地質(zhì)情況提出高壓旋噴樁、振沖碎石樁兩種深覆蓋層加固方案并進行比較，推薦適合本工程的施工方案。

2.1 高壓旋噴樁加固方案

結(jié)合現(xiàn)場地層情況，在地下連續(xù)墻兩側(cè)采用高壓旋噴樁對覆蓋層進行加固，使地下連續(xù)墻兩側(cè)膠接成連續(xù)的防滲墻體，避免鉆孔過程出現(xiàn)漏漿、塌孔等現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場情況，初步擬定旋噴樁參數(shù)：樁徑1 m，間距1.0 m，樁頂標高850.2 m，樁底標高830 m，樁長20.2 m。灌漿水泥漿為P.042.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1.0～1.5，根據(jù)現(xiàn)場先導(dǎo)孔鉆孔情況，單位水泥注入量按1 000 kg/m。 氣壓0.7～0.8 MPa，漿壓35 MPa，提升速度控制在10～15 cm/min，并保持搭接良好。

1）施工設(shè)備

施工采用的設(shè)備見表1。

2）施工過程

施工過程依次為機具就位、鉆孔、pvc管護壁、下入噴射管、噴射灌漿及提升、沖洗管路、孔口回填。鉆孔采用潛孔鉆機、套管護壁法鉆孔，起拔套管前下入特制的花管進行護壁。攪拌灰漿時，先加水再加水泥，每次攪拌時間不小于2 min。噴射管下到設(shè)計深度，開始送入符合要求的氣、漿，待漿液冒出后，按設(shè)計的提升速度，自下而上開始噴射、旋轉(zhuǎn)，直到設(shè)計頂標高停止噴射。當注漿管不能一次提升完成需分次拆卸時，拆卸動作要快，拆卸管后繼續(xù)噴射的搭接長度不得小于20 cm。高噴灌漿結(jié)束后，應(yīng)利用回漿或者水泥漿液進行回灌，直至孔口漿面不下降為止。

表1 施工設(shè)備投入表

3）施工中出現(xiàn)問題的解決措施

①高壓噴射中發(fā)生故障時，若暫時不能注漿必須拔出管清洗。②對于漏漿嚴重的地段，可回填濃水泥漿、或者添加水玻璃的方法。③施工中注意對周圍環(huán)境的影響。

4）工期及投資

根據(jù)設(shè)計圖紙，高噴軸線長172.73 m，兩側(cè)布置高噴孔，孔數(shù)173個，總長3 494.6 m。工期根據(jù)施工進度，大約30 d。投資預(yù)算356.03萬元。

2.2 振沖碎石樁加固方案

振沖碎石樁施工首先要進行振沖區(qū)域施工場地平整，另外計劃在區(qū)域上游側(cè)布置1個400 m2料場，料場布置考慮與裝載機運距、振沖施工同步跟進等因素。振沖樁徑0.8 m，布置孔距2.0 m，采用等三角形布置，孔深初步定為20 m。振沖試驗施工參數(shù)見表2。

表2 振沖試驗施工參數(shù)

1）施工設(shè)備

施工設(shè)備投入見表3。

2）施工過程

施工工程依次為場地平整、孔位定點、設(shè)備就位、造孔清孔、填料自上而下分段振密、全孔加密結(jié)束、轉(zhuǎn)移到新的孔位。

吊車就位應(yīng)平整穩(wěn)固，然后起吊振沖器使其尖部對準樁位緩慢下降離地面30 cm以內(nèi)，開啟高壓供水泵，注入高壓水，待振沖器兩側(cè)射水口出水的水壓、水量達到工藝要求時方啟動振沖器，拉緊防扭繩索，下沉振沖器入地層造孔。造孔過程應(yīng)控制吊機卷揚繩的下放速度，以1～2 m/s為宜，并保持振沖器處于懸掛狀態(tài)；電流值超過額定電流時，應(yīng)減速下沉或者上提一段距離，借助高壓水沖松土層后再繼續(xù)。造孔內(nèi)應(yīng)充滿水量，防塌孔影響施工和成樁質(zhì)量。造孔完清洗孔1～2遍填料制樁，加密水壓采用0.4～0.5 MPa。投料采用連續(xù)投料法，每次厚度控制小于50 cm，第一次填料后，注意觀察電流值，如果電流值不滿足要求，應(yīng)繼續(xù)填料振沖擠密，直至達到密實電流值和規(guī)定的留振時間。重復(fù)上述步驟，自下而上逐段制作樁體。整個加密施工過程中的加密電流、留振時間均由監(jiān)控儀控制，監(jiān)控儀放置在吊車駕駛室內(nèi)，控制系統(tǒng)發(fā)出報警聲音時，駕駛員可以迅速作出操作。

表3 施工設(shè)備投入表

3）工期及投資

根據(jù)現(xiàn)有軸線長度，孔數(shù)200個，總長4 000 m。工期根據(jù)施工進度大約35 d。投資預(yù)算100.2萬元。

3 方案比選

振沖碎石樁和高壓旋噴樁都適用軟弱地基處理，針對本工程兩種方案施工工期接近，振沖碎石樁比高壓旋噴樁的投資較省。振沖碎石樁施工設(shè)備配套數(shù)量多，設(shè)備占地面積大，需要一定的施工場地，但是自動化程度高，施工過程容易控制，施工速度快，費用較低。高壓旋噴樁設(shè)備少，施工工藝簡單，操作容易，但是此方法對環(huán)境有一定影響，工程量控制不理想，處理費用較大。綜上所述，推薦使用振沖碎石樁加固方案。

4 結(jié)語

通過對地下連續(xù)墻上部深覆蓋層加固不同處理方案比較，推薦適合施工方案，不僅滿足了項目工程的施工進度要求，還取得了一定的經(jīng)濟效益。施工中對某些問題解決措施：

①實際加密時間不足的問題可通過充分清孔，控制填料量，少加勤填不宜過猛或者人工控制時間使加密時間達到或接近試驗取值。 ②工作電壓不足問題可根據(jù)計算及施工經(jīng)驗，規(guī)定由監(jiān)控臺引出的電纜長度最大不超過100 m。③造孔后立即清孔，清孔要徹底，否則樁體質(zhì)量無法保證。