水泥土攪拌樁防滲墻技術(shù)在咸陽湖北岸護岸工程中的應(yīng)用
摘 要:渭河咸陽湖北岸護岸防滲墻工程采用水泥土攪拌樁技術(shù)進行截流防滲的施工工藝。方案經(jīng)濟可行,防滲效果良好,在同類工程建設(shè)中具有借鑒作用。
一、工程概況
咸陽湖位于咸陽市城區(qū)段渭河河道中,主體工程由1#橡膠壩、2#橡膠壩、北岸護岸工程、中隔墻工程、南護岸工程等主要工程組成,工程,建成后將形成1860畝水域面積,為咸陽城區(qū)段渭河美化亮化工程。咸陽湖1#橡膠壩,2#橡膠壩塌壩時為河道行洪排空狀態(tài),立壩蓄水時形成靜水湖面,為使湖水不經(jīng)北岸護岸綠化區(qū)外滲,并常時間保持蓄水狀態(tài),經(jīng)多方設(shè)計論證,沿北岸護岸基礎(chǔ)擋墻下進行水泥土攪拌樁連續(xù)防滲墻施工,以達到對咸陽湖北側(cè)的截流防滲的目的。
二、工程地質(zhì)條件
工程所在的河漫灘和一級階地地形平坦,地層巖性為第四系,全新統(tǒng)(Q4)及上更新統(tǒng)(Q3)堆積物,前期勘探及先導(dǎo)孔全孔取芯表明,自上到下地層結(jié)構(gòu)為粉土,粉細(xì)砂,中粗礫,粉質(zhì)粘土,結(jié)構(gòu)層性質(zhì)分別如下:
粉土:淺灰黃色,具有可塑性,溫潤時有微粘性,土質(zhì)均一,中等透水。
粉細(xì)砂:淺黃色,以石英、長石、暗色礦物為主,均一,松散,中等透水。
中粗礫:灰白色,以石英、長石為主,顆粒均勻,局部含磨圓度,較小的礫石純凈、松散,強透水性。
粉質(zhì)粉土:深灰色,以粉粒為主,土質(zhì)均一,可塑狀,呈紋狀層理,局部含腐植及蝸殼,較密實,弱透水層,此層定為水泥土攪拌樁防滲墻相對不透水層。
三、水泥土攪拌樁成墻機理
水泥土攪拌樁是利用鉆機鉆孔至所需深度后,用高壓脈沖泵,通過安裝有鉆桿底端的噴嘴向四周噴射水泥漿液沖切土體摻攪,同時提升噴嘴,高壓漿液使土體結(jié)構(gòu)破壞與水泥漿液混合,形成按設(shè)計方向、深度、厚度與周圍土體膠結(jié)緊密的凝結(jié)圓柱體,從而構(gòu)成連續(xù)的防滲連續(xù)墻。墻體固結(jié)材料選用普通硅酸鹽水泥,拌和水泥漿,所用水為自來水。
四、水泥土攪拌樁方案的選定
1.水泥土攪拌樁防滲墻試驗
水泥土攪拌樁防滲墻工程開工前,甲方選取相同地質(zhì)條件地點,委托西北水利水電工程有限責(zé)任公司進行試樁實驗,以確定水泥土攪拌機械的可鉆性,工藝方法的可靠性,為采用此法進行全面施工積累經(jīng)驗;委托西北勘測設(shè)計研究院檢測中心進行防滲墻配比滲透試驗,試樁現(xiàn)場取樣、抗壓、抗?jié)B及現(xiàn)場壓水試驗工作,以確定試樁過程的最佳水泥摻入比。
2.水泥土攪拌樁防滲墻先導(dǎo)孔試驗
水泥土攪拌樁防滲墻前期設(shè)計較粗,甲方委托西北地質(zhì)勘測中心為2.4km全施工段進行每50m一點的先導(dǎo)孔鉆探工作,精確探明不同地段防滲墻所需最大深度。
3.水泥土攪拌樁防滲墻技術(shù)參數(shù)確定
根據(jù)水泥土攪拌樁防滲墻和先導(dǎo)孔試驗經(jīng)驗,結(jié)合工程地質(zhì)條件和設(shè)計要求,機械設(shè)備和現(xiàn)場試樁具體情況,施工采用工藝參數(shù)及水泥摻入比如下:
①樁徑450mm,樁心距333.3mm(最佳搭接墻厚300mm)
②鉆進及提升速度V=0.288—1.96m/min
[Page]
③輸漿壓力:P=0.25~0.3mpa;輸漿管壓力P=0.2~0.25mpa
④注漿量:30—65L/min
⑤水泥摻入比:16%;水泥摻量43Kg/m
⑥水灰比:0.5—0.55
⑦鉆頭直徑:4500mm
⑧樁體滲透系數(shù)<5×10-6cm/s
五、水泥土攪拌防滲墻施工工序
1.修筑施工平臺
沿防滲墻軸線修筑寬度不小于5m的施工平臺,以便于樁機設(shè)備移動。
2.施工放樣,標(biāo)定樁位
防滲墻平面軸線及原地面標(biāo)高須經(jīng)監(jiān)理審核。根據(jù)基本控制點,測放樁位,并對樁位進行編號,樁位誤差控制在50mm以內(nèi)。
3.樁機對中就位
攪拌機步履到達指定樁位,鉆頭對準(zhǔn)樁點,放下四腳支撐并調(diào)平機身,保證鉆桿垂直度偏差小于1.0%。攪漿人員同時根據(jù)設(shè)計要求水灰比拌和水泥漿液,拌制水泥漿液時,用電腦計量儀稱重控制水泥及水的用量,保證水灰比滿足設(shè)計要求。
4.預(yù)攪下鉆
啟動攪拌機電機轉(zhuǎn)盤帶動鉆桿與鉆頭沿導(dǎo)架攪拌下沉至設(shè)計深度,遇到較難下鉆地層時,可少量給水下鉆,以減小摩擦阻力。
5.噴漿提升
當(dāng)鉆頭下鉆到設(shè)計深度后,開始提升鉆頭,并連續(xù)噴射水泥漿液,當(dāng)鉆頭提升至樁頂高程,隨即停止送漿,但鉆頭需施工至地面,每米噴漿量及深度可由電腦自動計量。
6.重復(fù)攪拌(噴漿)
鉆頭重新攪拌下鉆至設(shè)計深度,而后提升鉆頭重復(fù)攪拌,同時根據(jù)實際情況決定是否補噴,直至樁頂,鉆頭提出地面。
7.樁機移位
停止噴漿作業(yè),關(guān)閉攪拌機,開啟液壓步履,漿攪拌機移至下一樁位。
[Page]
8.施工記錄
電腦儀監(jiān)探,并輔以人工進行孔深、孔位、開鉆、停鉆、噴漿、停漿、噴漿量的記錄,施工記錄距離誤差不大于10cm,時間誤差不大于5s。
六、水泥土攪拌樁施工質(zhì)量控制措施
水泥土攪拌樁防滲墻工程質(zhì)量保證應(yīng)對每道工序質(zhì)量進行嚴(yán)格控制,結(jié)合本工程特點及地質(zhì)特征,應(yīng)從以下幾個方面?