李長寶

摘 要 多頭小直徑深層攪拌樁是在單頭和多頭技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的技術(shù)，由于施工技術(shù)簡單、造價低廉和質(zhì)量控制穩(wěn)定等被廣泛的應(yīng)用于堤壩防滲工程中。為此，結(jié)合堤壩防滲工程的施工特點分析多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防滲體系在除險加固中的具體應(yīng)用，并結(jié)合老虎旦水庫除險加固具體施工分析應(yīng)用的方法。

關(guān)鍵詞 “多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿”；防滲體系；堤壩防滲工程

中圖分類號：TV697.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1673-890X（2016）01--02

堤壩水庫的除險工程主要包含對開裂、沒治、滑坡和滲透破壞的治理，其中以防止?jié)B透破壞為主。堤壩水庫的滲透破壞是最為常見的堤壩險情，主要的表現(xiàn)有流土、接觸沖刷、管涌、滲漏和接觸流土等[1]。為此，以水庫除險加工工程為例，分析了一種通過多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防身體系的具體應(yīng)用。

1 工程概況

老虎旦水庫位于廣德縣邱村鎮(zhèn)趙村村境內(nèi)，屬長江流域水陽江水系郎川河支流。水庫于1993年10月動工，1994年4月竣工。水庫的匯水面積0.70 km2，總庫容10.56萬m3，興利庫容7.01萬m3，是一座?。ǘ┬退畮欤`屬邱村鎮(zhèn)政府管理，現(xiàn)有臨時管理人員1人。設(shè)計灌溉面積80 hm2，現(xiàn)有效灌溉面積66.67 hm2。下游影響人口800人，耕地66.67 hm2，是一座以防洪灌溉為主的水利工程。

2 小型水壩除險加固加固特點和加固方法選擇

2.1 小型水壩除險加固特點

我國的很多水庫大壩修建時間多在20世紀(jì)六七十年代，特殊的歷史發(fā)展條件和基礎(chǔ)決定了這些大壩在施工初期缺乏合理的設(shè)計、沒有有效的檢測等，因此施工質(zhì)量存在很大的安全隱患。隨著時間的推移，這些大壩也出現(xiàn)了各種各樣的安全問題，最為常見的有結(jié)構(gòu)問題、滲流問題等。以小型水庫出險加固為例，這類出險加固工程主要特點有以下2點。一是招標(biāo)困難，而且周期較短[2]。由于建設(shè)條件復(fù)雜、施工環(huán)境分散、單個水庫項目繁雜等問題，導(dǎo)致基本的除險施工任務(wù)艱難，不得不去考慮更為經(jīng)濟(jì)和施工難度低的建設(shè)。不僅如此，施工對于設(shè)計、監(jiān)管和施工單位的要求更高。二是建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)低，且資金有限。由于需要加固除險工程的小型水庫眾多。因此，相關(guān)的資金投入不能及時落實，導(dǎo)致資金有限。同時，有的水庫的工程建設(shè)期限要求緊張，工程的設(shè)計方案有著一定的限制和約束，有的水庫的勘探工作也非常的復(fù)雜，這些都給除險加固工程帶來了一定的難度。但是水庫存在的安全隱患不能不管，水庫的安全運行直接影響著人民群眾的生命財產(chǎn)安全，尤其是水庫的出險加固工程意義重大，必須引起足夠的重視。

2.2 小型水壩除險加固方法選擇

按照不同的施工現(xiàn)場和環(huán)境可以選擇不同的防滲加固方法。首先，對于壩神的加固和防滲處理產(chǎn)檢的劈裂灌漿、錐探灌漿、截滲墻和帷幕灌漿等方法。必要時可以通過翻挖重新填筑堤身或者幫堤加厚堤身等來加固[3]。其次，對于堤壩的防截滲墻劑量選擇材料易獲取、廉價材料來降低工程投資。當(dāng)前比較常見的方法有深沉法、擠壓法和開槽法造墻，其中造價最低的是深沉法造墻法，一般對于墻深低于20 m的時候最適合的高噴發(fā)造墻工程造價較高，但是在地下障礙物較多且工地施工環(huán)境惡劣的地方有著很好的適用性。而對于砂卵、砂石較多且卵石粒徑較大的工程中，應(yīng)該考慮通過沖擊鉆的方法配合其他方式完成開槽，當(dāng)然了造墻方式的選擇也應(yīng)該大大結(jié)合工程的具體施工特點，特別是對地層險工段的處理，也可以通過蓋重排水減壓反慮來實施保護(hù)等。

3 多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防滲體系的適用條件

多頭小直徑深層攪拌樁是在單頭和雙頭技術(shù)基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的完善，通過雙動力多頭的深層攪拌樁機來進(jìn)行樁的施工，主要通過主機的雙驅(qū)動力系統(tǒng)，攜帶主機上多個并排的鉆桿轉(zhuǎn)動，通過輔助一定的推動力將鉆桿的鉆頭深入到施工要求的標(biāo)準(zhǔn)深度，然后將攪拌提升到孔口。然后通過上升和下鉆的過程中，水泥漿被水泥漿泵的作用快速的灌漿到鉆桿中，在經(jīng)過鉆頭深入到目標(biāo)土體中，在提升和鉆進(jìn)的同時，使原土和水泥漿充分的混合。隨后調(diào)平樁機并調(diào)平，多次反復(fù)這一過程后就可以形成一道帷幕灌漿的防滲墻，而墻體實際的連接方式也要結(jié)合具體施工設(shè)計而定，并結(jié)合具體施工設(shè)計來選擇搭接方式以及選擇合適的鉆頭。

一般來說，多頭小直徑深層攪拌樁的防滲墻技術(shù)有著一定的使用范圍，常在粉質(zhì)黏土、黏土、密度中等以下沙層的除險加固中使用，且施工中并不會受到低下水位的干擾，但是對于大砂礫石層并不適用[4]。該大壩壩體填筑土可分為上下2部分。上部約5.2 m以上為棕黃色粉質(zhì)壤土，含少量碎礫石，上部呈松散狀，一部呈稍密狀。約5.2 m以下為原塘堤填土，為灰褐色、灰黃色含碎石粉質(zhì)黏土，碎石含量不均勻，局部成團(tuán)塊狀，稍密、可塑狀，上部稍濕，中下部濕飽和。上、下兩層結(jié)合面可見少量植物碎屑。非常符合多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防滲體系的施工條件，不僅如此，該區(qū)域附近水庫也多為均質(zhì)土壩，這種防滲體系也有著廣泛的應(yīng)用條件。

多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻技術(shù)體系有著非常多的特點，施工中并不用開槽。因此，避免了地質(zhì)條件復(fù)雜區(qū)域的開槽和鉆孔等施工過程，極大地簡化了施工工藝，其有著很高的施工效率和更廉價的施工投入，最高工效能夠達(dá)到20 m?/（臺·h），而且使用年前很長，和混凝土墻相當(dāng)。

4 多頭小直徑深層攪拌樁在施工中的應(yīng)用的技術(shù)處理及參數(shù)

4.1 施工方法

施工的主要步驟為分為5步。一是結(jié)合現(xiàn)場施工條件和施工設(shè)計來制定水灰比，一般為（0.9∶1～1.3∶1）來完成水泥漿的配制和攪拌，并做到隨配用。二是將配制好的水泥漿用水泥，泵送到儲漿罐中進(jìn)行二次攪拌，同時保持樁機調(diào)平就位。三是攪拌下沉，將就鉆機調(diào)平就位后，通過制漿站泵將1∶1的水泥漿輸送到儲漿攪拌桶中，然后將灰漿泵啟動，然后向鉆桿內(nèi)供漿，等到鉆頭出漿以后，將主機啟動進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)，并選擇鉆桿向下推進(jìn)檔，下沉鉆頭，一邊攪拌一邊噴漿到標(biāo)準(zhǔn)深度。四是攪拌提升，將鉆頭下沉到標(biāo)準(zhǔn)深度后，暫時停止噴漿（時間30～60 s），等到鉆扣噴漿。隨后通過主機來實現(xiàn)方向旋轉(zhuǎn)，慢慢的上升鉆頭，并一邊進(jìn)行攪拌，當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計墻的時候停止上升并保持噴漿和攪拌數(shù)秒，保持墻體均勻；五是鉆機移位，當(dāng)完成其中一個單元墻后將鉆機轉(zhuǎn)移到下一個單元墻開始施工，需要注意是但鉆機就位時需要保持單元墻之間的施工參數(shù)和設(shè)計，確保接搭質(zhì)量[5]。

4.2 質(zhì)量控制和檢查

4.2.1 質(zhì)量控制

為了保障施工必須確保質(zhì)量控制和檢查，質(zhì)量控制的主要內(nèi)容有：（1）對樁位、控制線軸線進(jìn)行反復(fù)核對檢查，樁位的偏差為（±5 mm），而平臺高度偏差為（±10 mm），保障墻體中心線不能夠出現(xiàn)偏移，墻頂部高度達(dá)標(biāo)，滿足要求可繼續(xù)施工；（2）開機之前檢查導(dǎo)向架的垂直度，并實時觀測和調(diào)整其垂直度，誤差不得超過5%，鉆頭出漿后繼續(xù)施工；（3）水泥漿按照設(shè)計比例進(jìn)行，并保持連續(xù)輸送和均勻攪拌，不能出現(xiàn)離析，嚴(yán)格控制水灰比，并對各臺班進(jìn)行抽樣調(diào)查，確保制漿和供漿滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，為了保障足夠的持漿量需確?？卓谠谑┕ぶ写嬖谳p微返漿現(xiàn)象；（4）深度和均勻度控制，嚴(yán)格樁的提升速度、下沉速度以及泵送壓力，保障墻體質(zhì)量。并將設(shè)計深度標(biāo)記到鉆機架子上，需保障噴漿15～30 s可以向上提升；施工時電流范圍為（50～100）A，速度控制0.6～1.2 m/min；（5）墻體厚度控制，一般來說最小厚度不得低于350 mm，鉆頭直徑選擇嚴(yán)格遵循設(shè)計要求，并定期檢查鉆頭磨損問題，及時補焊保持尺寸規(guī)定；（6）特殊問題處理，時刻觀察施工中的來漿情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并排除，一旦發(fā)生機械故障導(dǎo)致施工暫停，那么在重新施工后補樁過程需要深入到標(biāo)高以下0.5 m處，如果時間超過2 h，那么應(yīng)該對整個樁進(jìn)行補樁。

4.2.2 質(zhì)量檢查

質(zhì)量檢查主要包含以下幾個方面的工作：（1）開挖檢查，沿著防滲墻體的軸線，每隔300 m左右開挖一條檢查坑，長度為5 m，深度為（2～5）m，對樁身的堅硬程度、穩(wěn)定性、樁的直徑和樁軸線進(jìn)行復(fù)查，觀察墻體的外觀和質(zhì)量，是否出現(xiàn)了孔洞、蜂窩，并觀察單元墻體之間和樁與防滲墻樁之間是否連續(xù)，并觀察墻體厚度是否滿足規(guī)定，最小厚度要求為350 mm，觀察其整體的防滲性能和整體性；（2）鉆孔取芯檢查，鉆孔取芯檢查需經(jīng)過業(yè)主、建立和設(shè)計部門的許可，取芯檢查按照現(xiàn)場施工選?。?～8）組水泥芯樣本。隨后通過實驗室技術(shù)和手段觀察滲透系數(shù)是否滿足規(guī)定，并檢查其抗壓強度，以及最小抗壓強度[6]。

5 結(jié)語

多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防滲體系能很好的應(yīng)用于水庫堤壩的防滲加固工程中。經(jīng)過此類防滲工程的加固后，能使?jié)B水問題得到顯著的改善，有著良好的加固防滲效果。本文詳細(xì)地闡述了多頭小直徑深層攪拌樁在堤壩防滲加固工程中的應(yīng)用，結(jié)合堤壩防滲加固的方式選擇，分析了施工的過程、質(zhì)量控制和檢驗措施，為此類施工技術(shù)的應(yīng)用提供了參考。

參考文獻(xiàn)

[1]胡軼輝，王永安.多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻技術(shù)在水庫除險加固工程中的應(yīng)用[J].江蘇水利，2010（7）：27-28.

[2]李錫均，和潤秋.長低壩水利除險加固工程防滲處理方案的探索與實踐[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2010（5）：143-146.

[3]魯幫勇.多頭小直徑深層攪拌樁在土山水庫除險加固工程中的應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理，2010（12）：139-142.

[4]羅居劍.垂直防滲技術(shù)在土石壩除險加固工程中的應(yīng)用和設(shè)計優(yōu)化[J].水利與建筑工程學(xué)報，2012（2）：111-116.

[5]王志偉.多頭小直徑的深層攪拌樁防滲墻在水庫除險加固中的應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理，2011（2）：53-54.

[6]王小平.多頭小直徑深層攪拌防滲墻在依干其水庫除險加固工程中的應(yīng)用[J].新疆水利，2008（3）：39-41.

（責(zé)任編輯：劉昀）