多头小直径防渗墙方案设计
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1.1、设计依据
1、市镇防指[2014]32号《关于同意调整市丹徒区高资镇东固水库控制运用方案的批复》
2、市工程勘测设计研究院提供的《市丹徒区东固水库工程改建工程设计报告》
3、《市丹徒区东固水库工程改建工程设计报告的批复》
4、市工程勘测设计研究院提供的《市丹徒区东固水库工程地质勘察报告》
1.2、土ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分布
mm
400
搅拌轴转速（正反）
r/min
25～75
起吊设备
提升速度
m/min
0.6～1.2
提升能力
kN
200
提升高度
m
21
制浆系统
制浆机容量
L
800
储浆罐容量
L
1600
供浆压力
MPa
0.3～1.0
灰浆泵供加量
L/min
22～100
生产能力
加固一单元墙长
m
0.80～0.90
最大加固深度
m
25
施工效率
m2/台班
科技大学（新校区）建设项目东固水库改建工程防渗墙搅拌桩
施
工
方
案
编 制：
审 核：
审 批：
建筑工程集团
2016年2月26日
一、工程概况
多头小直径防渗处理工程
一、工程概况
本工程位于丹徒区长香西路，工程的主要功能是防洪、灌溉等。水库加固后总库容116.54万M3；工程规模属小（1）型，工程等别为Ⅳ等；水库枢纽包括土坝、溢洪道、涵洞，主要建筑物级别为4级，洪水设计标准为30年一遇，校核标准为500年一遇。
（2）测量放线定位
按照设计图纸，沿堤防轴线方面测量放线，确定防渗墙的中心轴线位置，在距离迎水面，道路边线50cm处，布设控制桩，并用石灰在堤面上撒线。在平行于轴线的后侧，测量放样A、B二道移机控制基准线。
工程地质自上而下分别为：
（1）素填土（坝身填土），C=27kpa，φ=8°，层厚极不均匀，平均层厚6.22m；
（2）粉质粘土，C=28kpa，φ=11°，平均层厚2.74m；
（3）碎石夹粉质粘土，勘探未钻穿该层；
（4）基岩层，本层未钻穿
1.3、工作容
大坝全线采用多头小直径水泥搅拌桩防渗墙加固方案，搅拌桩布置在坝顶偏上游侧，防渗墙顶高程50.3m，防渗墙底须进入2号土层以1m或至基岩层，有效成墙厚度不小于0.22m（施工保障0.25m）。
（3）搭接：单根桩与桩之间搭接长度应不小于110mm，随墙深增加而应增加搭接长度；相邻墙的施工间歇不超过24h。
（4）墙体的垂直度：误差不大于1﹪H (H为设计墙深)。
（5）桩位布置：允许误差不大于50mm。
（6）墙深偏差：不大于200mm。
（7）室水泥土无侧限抗压强度不小于1200Kpa，截渗墙现场取芯；无侧限抗压强度不小于600Kpa，要求渗透系数达（1～5）E-6cm/s。
d、360mm直径对应墙厚B=259mm。
2.4水泥量计算
（1）取钻头直径D=360mm，轴距S=250mm，墙厚B=259mm，每单元为4轴。
（2）每一单元实际施工长度L1=2×D/2+3S=360+3×250=1110mm。
（3）搭接长度L2=2×（D/2-S/2）=D-S=110mm。
（4）每一单元每米成墙水泥用量（kg）：
150～200
2.2 档位选择
施工中不同地层选用不同档位，根据以往施工经验，档位选择可参考下表:
施工方向
地层
档位
速度(m/min)
素填土
Ⅱ
0.8～1.0
搅拌下沉
粉质粘土
Ⅱ，Ⅲ
0.8～1.0
基岩层
Ⅰ
1.0～1.2
喷浆提升
Ⅱ
0.8～1.0
2.3 钻头直径计算
多头搅钻头直径的选择，应以满足设计最小有效厚度为前提，在满足钻杆漂移的垂直偏差、轴线对中的允许偏差的同时，特别是要对轴线定位和机身调平进行严格控制，确保精度，以最大限度地减小钻头直径，节约成本，提高效益。
四、施工工艺及质量保证
4.1施工工艺流程
多头小直径深层水泥搅拌桩防渗墙施工工艺流程图和主要工序示意图。
（1）场地平整
首先进行施工场地平整，破除受影响的砼道路，清除地上及空中的障碍物；场地低洼处回填碾压。根据大致的防渗墙中心线位置，对将要施工的防渗墙段开挖导槽，导槽宽约0.6m，深度控制在桩顶至少预留50cm以上；在开挖导槽的过程中，遇到地下石块、树根、建筑垃圾等所能见到的障碍物须及时清除干净。
搅拌桩正式开工前须做试桩施工，为节省工时提高效率，试桩亦为成桩。本段落不小于2组试桩，以检验机具性能及施工工艺的各项技术参数。
拟选择本标段起始位置搅拌桩（）做试验桩，按照4种水灰比（0.75：1，0.7：1，0.65：1，0.6:1）各打1根桩，以确定最终的施工配合比。试验桩位置选择在干流河段，即工程起点桩号处。
二、设备选型及水泥用量
2.1 机械选型
按照设计要求，本工程采用ZCJ-45(30)型多头小直径深层搅拌机，该机移动灵活，工效高，噪音低，成墙效果好；防渗设备独特的联锁器装置，避免了墙体桩位分离开叉的现象，适合本工程施工。
机 型
单位
ZCJ-45(30)
电机功率
45kw
个
2
搅拌装置
搅拌轴数量
个
3
搅拌翼片外径
三、试桩及质量检测试验
3.1试桩目的
1、确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。
2、确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度。
3、确定灰浆稠度（水灰比）。
4、根据不同水灰比确定技术参数。
5、确定工作压力。
6、确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。
7、检验施工设备及选定的施工工艺。
3.2 试桩要求
①为保证设计要求成墙有效厚度不小于220mm，所以我方为保障有效厚度，以钻杆轴距（桩间中心间距）S=250mm，防渗墙最小有效墙厚为B=250mm。
②钻头直径计算D为：
a、最小钻头直径：D1=2× = =353.55mm
b、每班钻头翼片磨损：D2≤10.00mm。
c、则钻头直径D=D1+D2=353.44+10.00=363.55mm，选用360mm。
第一章 多头小直径防渗处理工程
一、设计要求
（1）固化剂主剂：本工程采用标号42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥掺入量（占天然土重的百分比）为≥15%（以试桩为主）。
（2）水灰比：根据地质复勘报告反映的土层性质，土的孔隙率、孔洞裂隙情况、土层含水量初步确定水灰比为0.6～0.8；然后再根据现场施工情况修正。
①每一单元成墙水平截面积
=3481.72cm2
②水泥掺加量β为15%，土容重γ为1.8g/cm3，深度H为100cm，墙厚B为259mm，L2=11.0cm。
③每一单元每米成墙水泥用量
=94kg
注：若不考虑磨损，取B=250mm，D=353.55mm,则每单元每米成墙水泥用量G=91.58kg。综合以上数据取实际水泥用量G=94kg。
1、市镇防指[2014]32号《关于同意调整市丹徒区高资镇东固水库控制运用方案的批复》
2、市工程勘测设计研究院提供的《市丹徒区东固水库工程改建工程设计报告》
3、《市丹徒区东固水库工程改建工程设计报告的批复》
4、市工程勘测设计研究院提供的《市丹徒区东固水库工程地质勘察报告》
1.2、土ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分布
mm
400
搅拌轴转速（正反）
r/min
25～75
起吊设备
提升速度
m/min
0.6～1.2
提升能力
kN
200
提升高度
m
21
制浆系统
制浆机容量
L
800
储浆罐容量
L
1600
供浆压力
MPa
0.3～1.0
灰浆泵供加量
L/min
22～100
生产能力
加固一单元墙长
m
0.80～0.90
最大加固深度
m
25
施工效率
m2/台班
科技大学（新校区）建设项目东固水库改建工程防渗墙搅拌桩
施
工
方
案
编 制：
审 核：
审 批：
建筑工程集团
2016年2月26日
一、工程概况
多头小直径防渗处理工程
一、工程概况
本工程位于丹徒区长香西路，工程的主要功能是防洪、灌溉等。水库加固后总库容116.54万M3；工程规模属小（1）型，工程等别为Ⅳ等；水库枢纽包括土坝、溢洪道、涵洞，主要建筑物级别为4级，洪水设计标准为30年一遇，校核标准为500年一遇。
（2）测量放线定位
按照设计图纸，沿堤防轴线方面测量放线，确定防渗墙的中心轴线位置，在距离迎水面，道路边线50cm处，布设控制桩，并用石灰在堤面上撒线。在平行于轴线的后侧，测量放样A、B二道移机控制基准线。
工程地质自上而下分别为：
（1）素填土（坝身填土），C=27kpa，φ=8°，层厚极不均匀，平均层厚6.22m；
（2）粉质粘土，C=28kpa，φ=11°，平均层厚2.74m；
（3）碎石夹粉质粘土，勘探未钻穿该层；
（4）基岩层，本层未钻穿
1.3、工作容
大坝全线采用多头小直径水泥搅拌桩防渗墙加固方案，搅拌桩布置在坝顶偏上游侧，防渗墙顶高程50.3m，防渗墙底须进入2号土层以1m或至基岩层，有效成墙厚度不小于0.22m（施工保障0.25m）。
（3）搭接：单根桩与桩之间搭接长度应不小于110mm，随墙深增加而应增加搭接长度；相邻墙的施工间歇不超过24h。
（4）墙体的垂直度：误差不大于1﹪H (H为设计墙深)。
（5）桩位布置：允许误差不大于50mm。
（6）墙深偏差：不大于200mm。
（7）室水泥土无侧限抗压强度不小于1200Kpa，截渗墙现场取芯；无侧限抗压强度不小于600Kpa，要求渗透系数达（1～5）E-6cm/s。
d、360mm直径对应墙厚B=259mm。
2.4水泥量计算
（1）取钻头直径D=360mm，轴距S=250mm，墙厚B=259mm，每单元为4轴。
（2）每一单元实际施工长度L1=2×D/2+3S=360+3×250=1110mm。
（3）搭接长度L2=2×（D/2-S/2）=D-S=110mm。
（4）每一单元每米成墙水泥用量（kg）：
150～200
2.2 档位选择
施工中不同地层选用不同档位，根据以往施工经验，档位选择可参考下表:
施工方向
地层
档位
速度(m/min)
素填土
Ⅱ
0.8～1.0
搅拌下沉
粉质粘土
Ⅱ，Ⅲ
0.8～1.0
基岩层
Ⅰ
1.0～1.2
喷浆提升
Ⅱ
0.8～1.0
2.3 钻头直径计算
多头搅钻头直径的选择，应以满足设计最小有效厚度为前提，在满足钻杆漂移的垂直偏差、轴线对中的允许偏差的同时，特别是要对轴线定位和机身调平进行严格控制，确保精度，以最大限度地减小钻头直径，节约成本，提高效益。
四、施工工艺及质量保证
4.1施工工艺流程
多头小直径深层水泥搅拌桩防渗墙施工工艺流程图和主要工序示意图。
（1）场地平整
首先进行施工场地平整，破除受影响的砼道路，清除地上及空中的障碍物；场地低洼处回填碾压。根据大致的防渗墙中心线位置，对将要施工的防渗墙段开挖导槽，导槽宽约0.6m，深度控制在桩顶至少预留50cm以上；在开挖导槽的过程中，遇到地下石块、树根、建筑垃圾等所能见到的障碍物须及时清除干净。
搅拌桩正式开工前须做试桩施工，为节省工时提高效率，试桩亦为成桩。本段落不小于2组试桩，以检验机具性能及施工工艺的各项技术参数。
拟选择本标段起始位置搅拌桩（）做试验桩，按照4种水灰比（0.75：1，0.7：1，0.65：1，0.6:1）各打1根桩，以确定最终的施工配合比。试验桩位置选择在干流河段，即工程起点桩号处。
二、设备选型及水泥用量
2.1 机械选型
按照设计要求，本工程采用ZCJ-45(30)型多头小直径深层搅拌机，该机移动灵活，工效高，噪音低，成墙效果好；防渗设备独特的联锁器装置，避免了墙体桩位分离开叉的现象，适合本工程施工。
机 型
单位
ZCJ-45(30)
电机功率
45kw
个
2
搅拌装置
搅拌轴数量
个
3
搅拌翼片外径
三、试桩及质量检测试验
3.1试桩目的
1、确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。
2、确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度。
3、确定灰浆稠度（水灰比）。
4、根据不同水灰比确定技术参数。
5、确定工作压力。
6、确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。
7、检验施工设备及选定的施工工艺。
3.2 试桩要求
①为保证设计要求成墙有效厚度不小于220mm，所以我方为保障有效厚度，以钻杆轴距（桩间中心间距）S=250mm，防渗墙最小有效墙厚为B=250mm。
②钻头直径计算D为：
a、最小钻头直径：D1=2× = =353.55mm
b、每班钻头翼片磨损：D2≤10.00mm。
c、则钻头直径D=D1+D2=353.44+10.00=363.55mm，选用360mm。
第一章 多头小直径防渗处理工程
一、设计要求
（1）固化剂主剂：本工程采用标号42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥掺入量（占天然土重的百分比）为≥15%（以试桩为主）。
（2）水灰比：根据地质复勘报告反映的土层性质，土的孔隙率、孔洞裂隙情况、土层含水量初步确定水灰比为0.6～0.8；然后再根据现场施工情况修正。
①每一单元成墙水平截面积
=3481.72cm2
②水泥掺加量β为15%，土容重γ为1.8g/cm3，深度H为100cm，墙厚B为259mm，L2=11.0cm。
③每一单元每米成墙水泥用量
=94kg
注：若不考虑磨损，取B=250mm，D=353.55mm,则每单元每米成墙水泥用量G=91.58kg。综合以上数据取实际水泥用量G=94kg。