多头小直径深层搅拌桩防渗技术王永安

多头小直径深层搅拌桩防渗技术王永安

王永安

身份证号码：41022219750826xxxx河南450016

摘要：多头小直径深层搅拌桩防渗技术（以下简称：多头小直径防渗技术）是利用水泥作为固化剂，通过特制的多头小直径深层搅拌截渗桩机，在地基深处就地将天然原土和固化剂强制拌和，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理化学反应，使被加固土体硬结成具有整体性、水稳定性，并具有一定强度的水泥土桩，多桩相割搭接形成连续密实的水泥土防渗墙。

关键词：多头；小直径；搅拌桩；防渗；技术

引言

多头小直径桩防渗技术加固大堤所形成的水泥土防渗墙是一种介于刚性与柔性墙之间的，并具有一定塑性的防渗墙，沿堤坝线可以不设柔性接头。水泥土防渗墙可设置于堤身，也可设置于堤脚，但应注意施工设备所要求的距堤顶边线或堤脚线之间的距离。多头小直径桩防渗技术与同类防渗技术相比具有造价低、工效高、工程效果好等优点。

1、多头小直径桩防渗技术适用范围

多头小直径桩防渗技术适用于堤身、堤基土层承载力标准值不大于250KPa和粒径不大于50mm的各类天然土体。当堤基中存在泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定适用性。加固深度随机具性能的不同有所差异，一般不超过25m，在考虑加固深度时应注意垂直度偏差对成墙效果的影响。

多头小直径桩防渗技术所用的固化剂可选用水泥浆，也可用其它有效固化材料，水泥的掺入量一般为被加固土体天然湿土重量的5%～15%，外加剂的使用可视工程需要而定，但应避免污染环境。

水灰比宜在设计比较后提出要求，但实际应用的水灰比宜经现场施工试验确定，一般取0.8～2.0。

2、多头小直径桩防渗墙设计

（1）工程设计前应收集历史最高防洪水位及设计防洪水位、坝后汛期最低水位、防洪标准、堤坝断面等有关资料。水泥土防渗墙设计主要应满足堤防防渗要求，同时考虑堤防稳定和变形的要求。

（2）水泥土防渗墙的设计应以地质勘察资料为依据。工程地质勘察应查明堤身填筑土的厚度、土的分类和常规物理力学性质；堤基土的分类、分布范围、常规物理力学性质、有机质含量和地下水的侵蚀性等。

（3）设计前应取堤身、堤基土做室内水泥配比试验、取得不同水泥掺入比和不同水灰比的水泥土试样的无侧限抗压强度、渗透系数、渗透破坏比降等指标。水泥土防渗墙的无侧限抗压强度一般不小于0.3Mpa（28d），弹性模量一般不大于A×104Mpa（1<A<10），室内试块试验渗透系数不大于A×10-6cm/s（1<A<10）。

（4）墙底高程一般应达到不透水层或设计允许渗流深度以下0.5m，墙顶高程应以施工面为准。

3、多头小直径桩防渗墙施工

3.1施工准备

（1）施工场地的工程地质报告，土工试验报告，设计资料（包括防渗墙的长度、起止桩呈、成墙厚度、造墙深度、渗透系数、渗透破坏比降、强度及弹性模量等）；

（2）测量资料，包括平面控制桩，水准点的测量记录等；

（3）设计交底会议记录；

（4）合同文件及有关的技术规范；

（5）经监理批准的施工组织设计。

3.2施工工艺流程

工艺过程，可按图3-1及图3-2流程如下：

（1）主机就位并调试；安装水泥浆液制备系统；

（2）主机调平；制浆系统搅拌制浆

（3）启动主机；使多钻头同时转动并向下钻进；与此同时多管浆泵开始输浆，在钻头喷浆搅拌钻进的同时达设计深度；

（4）提升喷浆搅拌至地面，完成第一序桩的施工；

（5）主机上机架第一次纵移至第二序桩位，两序桩搭接尺寸按设计要求；

（6）重复（2）、（3）、（4）项动作完成一个单元墙的施工；

（7）主机上机架纵移一定的距离，两单元起迄桩搭接尺寸仍按设计要求。重复（2）～（7）项动作，多次重复上述施工过程，即可连续形成一道具有一定强度、抗渗性、水稳定性的水泥土防渗墙。

4、质量检验

（1）施工作业过程质量检验主要是通过施工记录和现场抽检来实现。主要检验内容包括：注浆量、水灰比、钻头直径、施工深度、机架倾斜度等，此外还应注意检查施工中是否有异常情况出现，应记录其处理方法及措施。

（2）防渗墙墙体的质量检验方法主要采用开挖检查、钻孔取芯检查和围井检查。外观检查一般可在成墙后15天进行，每500m开挖检查一次，其深度不小于1.5m、纵向长2～4m。检查内容主要包括：桩径、桩之间的搭接长度、最小搭接成墙厚度、桩的倾斜度、搅拌均匀程度等。

（3）水泥土防渗墙工程质量验收时应把施工作业过程检验记录及墙体分项分段检测结果（包括外观检查和室内试验）做为重要依据。

（4）墙体渗透性检验应主要依据现场注水试验来确定。在监理指定位置，可用双排搭接加厚墙体，然后钻孔的方法做注水试验，注水试验方法应符合水利有关规范要求。一般来说1000m应做一个点，一个工程应不少于两个点。

（5）有条件的可使用地质探地雷达定性检查墙体的质量和连续性。

（6）重要堤段或有条件的堤段应在防渗墙两侧设置侧压管，观测防渗墙的防渗效果。