楊 興 楊 斌 陳 卓

(南陽市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院，河南 南陽 473000)

深層攪拌法是利用深層攪拌機(jī)械將水泥漿等材料與土體強(qiáng)制攪拌，在軟質(zhì)土體中發(fā)生物理-化學(xué)反應(yīng)，形成了具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的增強(qiáng)體，從而和原土體構(gòu)成了復(fù)合地基、防滲墻或者擋墻的施工方法。

1 工程概況

方城縣位于南陽市東北部，甘江河是流經(jīng)方城縣境內(nèi)的主要河流，發(fā)源于方城縣羊頭山，流經(jīng)方城、泌陽、葉縣、舞鋼、舞陽等縣市，在葉縣汪寨村和舞陽縣澧河店村之間入澧河，全長98.7km，流域面積1 280km2，占澧河流域面積的46%。

甘江河上游山區(qū)天然比降較大，河床呈“V”型，中下游丘陵區(qū)河道比降變緩，河床呈“U”型。目前甘江河上游無大型攔蓄工程，下游已興建燕山水庫，上游河道防洪標(biāo)準(zhǔn)較低。中下游河道河床平緩、開闊、岸坡陡峭，且受燕山水庫水位的頂托，水流緩慢，存在淤積，汛期常引起洪水漫溢，岸坡垮塌，甘江河中上游段急需治理。根據(jù)河道現(xiàn)狀實(shí)際，結(jié)合河道兩岸農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，方城縣選取甘江河二郎廟至溫莊段作為治理范圍，治理段河長3.12km，位于燕山水庫上游約24km處。

2 工程地質(zhì)

根據(jù)《河南省方城縣甘江河二郎廟至溫莊段河道治理工程工程地質(zhì)勘察報(bào)告》，甘江河1+800～2+300段右岸岸坡高3.0～11.0m，坡度 40～80°，為河流頂沖段，岸坡為雙層結(jié)構(gòu)，上部為層①重粉質(zhì)壤土，厚 1.7～6.5m，滲透系數(shù) 8.96×10-6cm/s，微透水；②下部為層，粗砂，揭露厚度 1.5～4.3m，滲透系數(shù) 5.60×10-2cm/s，強(qiáng)透水砂層抗沖能力差，并且該段處于凹岸，水流等外力作用強(qiáng)烈，凹岸壁底部在強(qiáng)力水流作用下，下部粗砂層易被掏空，上部重粉質(zhì)壤土浸水而濕重度增加，土體的抗剪強(qiáng)度降低。當(dāng)河水位下降后，上部重粉質(zhì)壤土在重力作用下失穩(wěn)，導(dǎo)致岸壁發(fā)生崩塌而后退。

3 水泥攪拌樁在險(xiǎn)工段基礎(chǔ)中的應(yīng)用

為了提高坡腳的抗沖能力，本次設(shè)計(jì)在坡腳前采取抗沖處理措施。

3.1 水泥土攪拌樁。水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，是軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。軟土基礎(chǔ)經(jīng)處理后，加固效果顯著，可很快投入使用。在樁號(hào)1+800～2+300段右岸坡腳沿軸線布置水泥攪拌樁兩排，處理深度8.0m。攪拌樁樁徑60cm，搭接長度20cm，有效墻厚85cm。固化劑采用42.5MPa普通硅酸鹽水泥。

3.2 灌注樁。灌注樁是指在工程現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，灌注混凝土而做成的樁。在1+800～2+300段右岸坡腳處平整場地后沿軸線布置鉆孔，樁徑80cm，樁心間距80cm，處理深度8.0m。

經(jīng)過方案比選，采用水泥土攪拌樁比灌注樁節(jié)約投資365.46萬元，且水泥土攪拌樁施工工藝簡單，質(zhì)量容易控制，對(duì)處理粗砂層效果較好，因此本工程采用水泥土攪拌樁方案。攪拌樁不布置于擋墻基礎(chǔ)外緣，水泥攪拌樁所用水泥采用強(qiáng)度等級(jí)42.5MPa普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比（重量比）不大于20%，要求成樁強(qiáng)度不小于5MPa，擋墻基礎(chǔ)外側(cè)采用拋石防護(hù)，寬度5m，厚度1m。

4 水泥攪拌樁施工工藝

4.1 水泥攪拌樁材料

水泥攪拌樁所用水泥采用強(qiáng)度等級(jí)42.5MPa普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比（重量比）不大于20%。要求砂層內(nèi)成樁強(qiáng)度不小于5MPa，土層內(nèi)成樁強(qiáng)度不小于0.5Mpa；形成水泥土帷幕樁墻的滲透系數(shù)小于10-6cm/s，滲透比降大于40。

4.2 攪拌樁施工工藝

（1）先導(dǎo)孔布置：在沿防滲墻軸線每間距30m布設(shè)一個(gè)先導(dǎo)孔。先導(dǎo)孔施工采用巖芯鉆鉆機(jī)，造孔取出的芯樣放置在巖芯箱中，經(jīng)核對(duì)無誤后進(jìn)行地質(zhì)編錄。（2）正式施工攪拌樁前，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場采集土樣的室內(nèi)水泥土配比試驗(yàn)，測定各水泥土試塊不同齡期、不同水泥摻入量、不同外加劑的抗壓強(qiáng)度，為攪拌樁施工尋求滿足設(shè)計(jì)要求的最佳水灰比和水泥摻入量。（3）漿液配制應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，一般為0.45～0.55。水泥漿必須充分拌和均勻。使用砂漿攪拌機(jī)制漿時(shí)，每次投料后拌和時(shí)間不得少于3min。（4）漿液從噴嘴噴出并具有一定壓力后，啟動(dòng)樁機(jī)攪拌頭向下旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)攪拌，并連續(xù)噴入水泥漿液，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和成樁試驗(yàn)結(jié)果調(diào)整灰漿泵壓力檔次使噴漿量滿足要求。（5）當(dāng)攪拌軸鉆進(jìn)、提升速度為 0.65～1.0m/min 時(shí)，應(yīng)重復(fù)攪拌一次。 （6）水泥拌樁施工技術(shù)要求：保證鉆頭對(duì)中誤差≤30mm，鉆機(jī)平穩(wěn)，鉆塔垂直度≤1.5%，在控制噴漿壓力及攪拌提升速度時(shí)以進(jìn)入樁里的灌漿量作為控制指標(biāo)，保證樁體噴漿攪拌均勻。（7）質(zhì)量要求：要求成樁后強(qiáng)度不小于2MPa，形成水泥土帷幕樁墻的滲透系數(shù)小于10-6cm/s，允許滲透比降不小于40。（8）施工前應(yīng)對(duì)照壩體攪拌樁的設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)，對(duì)攪拌樁處理范圍以上的壩體上部進(jìn)行施工試驗(yàn)，提出符合要求的技術(shù)方案之后進(jìn)行正式施工。

5 結(jié)語

工程實(shí)踐表明，采用水泥攪拌樁加固河道擋土墻地基，具有成樁效率高、質(zhì)量容易控制、施工快捷、施工占地面積小，而且節(jié)約工程投資，能有效提高地基承載力。本工程的實(shí)施讓河道治理工程中加固地基有了更好的選擇。

[1]河南省方城縣甘江河二郎廟至溫莊段河道治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告.

[2]DL/T5425-2009，深層攪拌法技術(shù)規(guī)范[S].