劉華強 王壽云

（江蘇省水利科學(xué)研究院，揚州225002）

0 引言

多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻[1]技術(shù)是近幾年在單頭深層攪拌樁基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項用于堤壩和基坑防滲加固的新型施工工藝，具有成墻工效高、造價低、效果好的特點。近幾年，隨著水庫大壩、河道堤防除險加固工程的實施，多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻在水利工程中得到了廣泛應(yīng)用。成墻質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)包括：墻體水泥土力學(xué)性能及抗?jié)B指標(biāo)，墻體深度及連續(xù)性（包括空洞、水泥攪拌不均勻）。水泥土攪拌樁截滲墻的施工質(zhì)量直接影響到堤壩加固的效果，然而，對這種典型的地下隱蔽工程，目前還沒有成熟的檢測方法，也未出臺關(guān)于施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法的相關(guān)規(guī)范[2]。筆者近幾年，有幸參與了江蘇水利工程中大量的多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻的施工質(zhì)量驗收檢測。本文主要探討成墻質(zhì)量檢測的方法及其特點。

1 探坑檢查

主要檢測淺部墻體外觀質(zhì)量及墻體搭接厚度。待墻體凝固后，沿截滲墻縱向軸線，每隔一定距離，在墻的一側(cè)或兩側(cè)開挖長3～5 m、深2 m左右的探坑，檢查墻體外觀質(zhì)量：墻體軸線順直、搭接緊密、無蜂窩孔洞、成墻厚度滿足設(shè)計要求，墻體材料膠結(jié)密實、攪拌均勻、無軟弱夾泥。開挖探坑是對墻體質(zhì)量檢查最直觀有效的手段，其缺點是開挖范圍和深度有限。截滲墻開挖后的狀況見圖1。

圖1 多頭小直徑攪拌樁截滲墻開挖后的狀況

2 鉆芯檢測

在施工28天后，采用鉆機取芯檢測墻體深度是否達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并檢查芯樣是否均勻、完整及膠結(jié)良好。芯樣取出后按照規(guī)范要求將其切削加工成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的試件進行室內(nèi)試驗，檢驗墻體的軸心抗壓強度、滲透系數(shù)、允許滲透比降。通常，不同深度位置的水文地質(zhì)情況各異，因此水泥土的成形效果并不相同，在加工試驗試件時，應(yīng)當(dāng)事先分析整個芯樣的可能最薄弱環(huán)節(jié)，并取此處芯樣加工后進行抗壓抗?jié)B試驗，倘若僅僅在加固效果好的深度位置取樣試驗，結(jié)果必然是掩蓋了可能發(fā)生滲漏的問題，所謂千里之堤，潰于蟻穴，在這里同樣適用。水利工程中多頭攪墻體的最主要的功能是防滲，對本身強度要求并不高，通常，強度基本能夠滿足設(shè)計要求，因此，墻體水泥土的滲透性更為關(guān)鍵。注水試驗可以借助取芯孔位，在工程現(xiàn)場進行原位滲透試驗，相比室內(nèi)試驗，注水試驗更符合現(xiàn)場實際，也具有更大的試驗深度，可以將整個孔段進行分段試驗，以檢查不同深度位置的滲透情況。鉆孔樁機總是存在垂直度的偏差問題，而水泥土墻柱直徑較小，因此鉆孔檢測本身最大的難點在于隨著深度的加大，難以保證孔位始終處于墻體中心，經(jīng)作者大量的實踐工作，通常在10 m以內(nèi)效果理想，最大鉆孔深度不超過20m，這對于目前多頭攪拌樁的施工水平已經(jīng)可以保證大部分的檢測工作正常進行。

3 探地雷達

探地雷達測試技術(shù)是利用高頻脈沖電磁波探測地下介質(zhì)分布的地球物理勘探方法，它是根據(jù)電磁波在不同介質(zhì)中傳播特性不同的原理進行工作的。當(dāng)收發(fā)天線沿測線移動時，記錄不同位置的多次掃描，得到以天線位置為橫坐標(biāo)、雙程走時為縱坐標(biāo)的雷達波形剖面圖，據(jù)此分析地層介質(zhì)情況。目前，探地雷達已廣泛應(yīng)用于水利工程，尤其是老水庫堤防、古河流堤壩防滲加固工程的質(zhì)量檢測中。

某中型水庫，始建于1959年，為均質(zhì)土壩，2008年被列入國家重點水庫除險加固計劃。2009年初水庫除險加固工程開始實施。主壩除險加固工程采用四攪四噴多頭小直徑水泥攪拌樁進行防滲處理，要求攪拌樁直徑400 mm，最小搭接厚度不小于30 cm，現(xiàn)場取芯無側(cè)限抗壓強度不小于0.6 MPa，滲透系數(shù)達A×10-6cm/s。2009年7月使用美國瑞典MALA公司的探地雷達設(shè)備（RTA50超強地面耦合天線+電子單元主機）對該水庫水泥攪拌樁截滲墻進行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一處異常雷達波信號，表現(xiàn)為波形變化大，同相軸不連續(xù)性，信號反應(yīng)強烈。經(jīng)過分析推斷該攪拌樁區(qū)域存在較為嚴(yán)重的缺陷。后經(jīng)查明發(fā)現(xiàn)系該段施工范圍壩頂以下3～10 m有大量塊石導(dǎo)致施工人員未按標(biāo)準(zhǔn)進行施工。在此結(jié)論的基礎(chǔ)上，業(yè)主方又會同設(shè)計、監(jiān)理等相關(guān)各方提出了補救措施，即在缺陷截滲墻下游緊靠原截滲墻重新補打一排深攪樁截滲墻，兩端與原墻垂直搭接。方案實施后經(jīng)雷達測試發(fā)現(xiàn)相位連續(xù)，振幅穩(wěn)定。通過地質(zhì)雷達探測，及時準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)了施工缺陷，消除了安全隱患，保證了工程質(zhì)量。

4 結(jié)論

截滲墻質(zhì)量檢驗方法中，探坑和鉆芯為直接檢測方法，地質(zhì)雷達為間接檢測方法；鉆芯法為有損檢測方法，開挖探坑和地質(zhì)雷達為無損檢測方法。開挖探坑檢查和鉆孔芯樣檢查及室內(nèi)試驗適用于小型工程截滲墻質(zhì)量檢測，對工程重要等級較高的截滲工程，還應(yīng)增加鉆孔壓水試驗和探地雷達方法。探地雷達方法可以對整段截滲墻進行連續(xù)探測，從概率上保證了工程安全的確定性，但由于其技術(shù)的不完善性，還不能單獨使用，只能配合其他方法對墻體質(zhì)量進行綜合評判。

需要說明的是，截滲墻屬于隱蔽工程，要全面評價其質(zhì)量絕非易事，受施工設(shè)備、地質(zhì)條件等的影響，其質(zhì)量并不均勻，局部的漏洞可能會影響整個工程質(zhì)量，特別是兩次成墻的接縫處，因此質(zhì)量檢測重點應(yīng)放在兩次施工的接縫處。毋容置疑，要保證工程的質(zhì)量，施工過程控制是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

［1］李大心.探地雷達方法及其應(yīng)用［M］.北京：地質(zhì)出版社，1994：10-15.

［2］王建華，蔡靖，等.水泥土攪拌土防滲墻無損檢測標(biāo)準(zhǔn)的試驗研究［J］.水利學(xué)報，2004年（7）:1-10.