一、施工原理：

多頭小直徑深層攪拌站截滲技術(shù)是在總結(jié)深層攪拌法攪拌成樁的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新型截滲技術(shù)。并且近年來已在長江、黃河等流域的河流及水庫堤防的垂直截滲加固處理工程中取得了成功應(yīng)用，并日趨成熟，具有工效高、造價(jià)低、截滲性能好、無環(huán)境污染的特點(diǎn)。

多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻施工是以水泥為固化劑，通過樁機(jī)在地下直接將土壤與固化劑（漿液或粉體）強(qiáng)制拌和，利用固化劑和土壤之間產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，使相對較松散的土壤固結(jié)硬化成具有一定強(qiáng)度的水泥土防滲帷幕連續(xù)墻。該技術(shù)使用特制的多頭小直徑深層攪拌樁機(jī)，把水泥噴入土體并攪拌形成水泥土墻，用水泥土墻作為防滲墻達(dá)到截滲的目的。

多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻施工適用土層范圍較廣，粘土、粉土、粉質(zhì)粘土、砂土、含少量直徑小于50mm礫石的粗砂層、淤泥、甚至有土體架空或洞穴也可施工，不受工作區(qū)域上下游水頭差異的影響，所以在汛期也不影響施工。

多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻施工最大造墻深度25m，在某些地區(qū)加固處理深度不大于18m，成墻厚度為15-30cm。國內(nèi)通常采用三頭鉆機(jī)，兩攪兩噴，墻面連續(xù)，防滲效果好。

多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻施工，不需要開槽施工，在施工中不破壞基礎(chǔ)，在墻體周圍土層密實(shí)度明顯改善，既增加了基礎(chǔ)的強(qiáng)度，又增強(qiáng)了防滲效果。

二、晏子湖施工

2011年6月至11月份，在齊河縣晏子湖水庫工程中使用了多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻的施工方法。

1、工程概況

齊河縣興建晏子湖，利用非農(nóng)田灌溉期蓄水備用，為城區(qū)部分工業(yè)、農(nóng)村人畜飲水和中部農(nóng)田灌溉提供黃河水源，為大型工業(yè)建設(shè)儲(chǔ)備水源，提高調(diào)蓄利用黃河水的能力，保障城鄉(xiāng)生活用水安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展用水提供強(qiáng)大的保障。為當(dāng)?shù)厣a(chǎn)經(jīng)濟(jì)和居民生活建立良好的環(huán)境。

晏子湖勘探地層結(jié)果顯示以砂壤土為主，其中夾雜有個(gè)別粘土、細(xì)沙土層，根據(jù)土層來看適合多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻施工。墻體厚度取決于其承受的水頭、防滲材料、使用年限和投資經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合已建工程經(jīng)驗(yàn)和考慮本工程深度較深，使用年限不少于 50年，取墻厚30cm。工程開工前，進(jìn)行圍井抽水、注水試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)確定此項(xiàng)施工工藝適合本工程。

2、圍井試驗(yàn)

試驗(yàn)方案為：圍井試驗(yàn)分為兩個(gè)試驗(yàn)段，位置均選在樁號6+240附近，第一個(gè)圍井設(shè)計(jì)成正四邊形，邊長為5200mm，樁徑600mm，樁間搭接部分厚度不小于300mm，墻頂高程24.40m，樁長為25m，第二個(gè)圍井設(shè)計(jì)同樣是四方形，邊長為3900m，樁徑600mm，樁間搭接部分厚度不小于300mm，墻頂高程24.40m，樁長為25m，兩個(gè)試驗(yàn)段分別進(jìn)行試驗(yàn)，待墻體水泥土滿足設(shè)計(jì)齡期后，挖開圍井中原狀土觀測檢查墻體，并在圍井四周注水。通過開挖外觀檢查和注水試驗(yàn)表明：

（1）墻體完整，輪廓明顯，樁間搭接良好，墻體表明光滑，截滲效果良好；

（2）墻的搭接厚度最大390mm，最小厚度320mm，大于設(shè)計(jì)要求厚度300mm。

（3）第三方檢測單位現(xiàn)場鉆取了水泥土試樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，通過檢測水泥土滲透系數(shù)等參數(shù)，結(jié)果滿足要求。

通過圍井試驗(yàn)，初步確定的主要施工參數(shù)為：樁間距51.96cm，輸漿壓力0.8MPa，輸漿流量60-80L/min，水泥漿液比重1.4g/cm3，水泥摻入量12%。

3、正式施工

根據(jù)圍井試驗(yàn)取得的參數(shù)與結(jié)果，論證了多頭小直徑水泥土截滲墻在開挖水庫截滲施工的可行性，并且采用單排樁施工。

具體施工工序如下：

（1）第一攪拌站按設(shè)計(jì)水灰比配制并拌合水泥漿；

（2）用泵把配制好的水泥漿輸送在第二攪拌站并記錄水泥漿重量；

（3）樁機(jī)就位調(diào)平，調(diào)整鉆桿的垂直度；

（4）先啟動(dòng)漿泵至鉆頭出漿，再開啟樁機(jī)，鉆頭攪拌下沉，直至設(shè)計(jì)深度，記錄輸漿量；

（5）攪拌提升同時(shí)噴漿至施工面并記錄輸漿量，關(guān)閉泥漿泵完成第一組樁施工；

（6）樁機(jī)向前移動(dòng)519.6mm，并調(diào)平，重復(fù)（1）-（5）步驟，完成第二組樁施工；

（7）按照以上方法，繼續(xù)完成下一單元墻的施工；

技術(shù)要求：

（1）為保證樁體攪拌均勻，樁機(jī)鉆頭焊接4-6個(gè)橫向攪拌刀片。

（2）在樁機(jī)井架的正面吊掛垂球，垂球重量3-5kg，防止施工時(shí)樁機(jī)傾斜。導(dǎo)向架的垂直偏差不大于0.3%。

（3）為了保證水泥漿的配合比滿足要求，每根樁所使用的水泥漿量均勻充足，在水泥漿罐的側(cè)壁上焊接出每根樁需要水泥漿的深度刻度線。

（4）在水泥漿罐的側(cè)壁上用稍大的鐵塊或螺絲帽焊接出用水面和水泥漿面的準(zhǔn)確位置。因?yàn)槊看螖嚢杷酀{所需的水泥量是個(gè)定值，這樣就完全足以避免水泥漿配合比不準(zhǔn)確的情況。

（5）當(dāng)施工過程中發(fā)現(xiàn)地層某深度出現(xiàn)硬層時(shí)，可根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行相應(yīng)的處理。

注意事項(xiàng)：

（1）機(jī)身調(diào)平以鉆桿是否垂直依據(jù)，操作時(shí)以吊錘進(jìn)行控制。

（2）噴漿時(shí)，當(dāng)管道壓力突然增大時(shí)，管道可能堵塞，此時(shí)立即停止噴漿，將鉆頭提出地面，切斷電源，查明堵塞原因，予以排除。

（3）整個(gè)成樁過程保證邊噴漿邊下沉，連續(xù)作業(yè)。

（4）成墻有效厚度不小于30cm。

（5）水泥土攪拌樁按現(xiàn)場放樣確定軸線位置，保護(hù)好甲方軸線控制樁，定出每個(gè)樁位，孔位偏差不大于2cm。

（6）攪拌水泥漿液所用的水符合混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)。

三 結(jié)論

歷時(shí)4個(gè)月，共完成防滲墻9km，成墻面積18萬m2，多頭小直徑攪拌樁機(jī)機(jī)械輕便省電，臨時(shí)工程費(fèi)用大大降低，且防滲墻要求寬度較大，深度較深，最深處為25m，多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻在此工程中得到更大程度的發(fā)揮作用。

多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻已廣泛應(yīng)用于諸如南水北調(diào)、長江、黃河、淮河流域治理等國家重點(diǎn)工程和國內(nèi)大中型水庫除險(xiǎn)加固工程中，該技術(shù)從理論到實(shí)踐已日趨成熟，具有工效高、造價(jià)低、截滲性能好、無環(huán)境污染的特點(diǎn)。

第一作者：劉輝

生日：1987-11-12

單位：山東省水利工程局，

地址：濟(jì)南市解放路112號，

郵編：250013

電話：15253673867

第二作者：張 偉

單位：山東省水利工程局，

地址：濟(jì)南市解放路112號，

郵編：250013