水泥土搅拌桩截渗墙技术在围坝加固中的应用

水泥土搅拌桩截渗墙技术在围坝加固中的应用

摘要：水泥土搅拌桩截渗墙技术是一种进行坝体加固工程施工中经常用到的施工技术方法，其主要是利用水泥作为固化剂，将桩基深处的土层用水进行一定的拌合，并添加适量的固化剂进行搅拌，最终将土层加固成具有一定密实度与强度的复核土体，从而达到堤坝加固的目的。现本文就从水泥土搅拌桩截渗墙技术的应用特点、适用范围、设计方法、施工技术等几方面对其实际应用进行探讨。关键词：水泥土搅拌桩水利工程岩溶地区水利工程建设是我国国民经济发展的基础设施建设中的重要组成部分，由于我国的河流分支较多，水利工程建设涉及的范围较广，且数量很多，这些诸多的水利工程建设为我国的农田灌溉、防洪抗旱等有利于国计民生的事业做出了巨大的贡献。为了能够使水利工程建设更好的发挥其职能作用，就必须要保证水利工程的稳固与可靠，而在当前的水工建筑物中，常常会采用水泥土搅拌桩截渗墙的施工技术方法来对堤坝进行加固，以确保其稳固性。以下本文就针对该技术在具体的围坝加固工程中的应用。

1、水泥土搅拌桩截渗墙技术原理

水泥土搅拌桩截渗墙技术运用多头小直径深层搅拌桩机，把水泥浆喷入土体并搅拌形成水泥土，以水泥浆作为固化剂，通过桩机就地将土体和固化剂强制拌和，利用固化剂、土体和水之间产生的一系列物理、化学反应，使土体硬结成具有良好整体性、稳定性、不透水性，并具有一定强度的水泥土防渗帷墙，从而达到截渗目的。

2、水泥土搅拌桩截渗墙技术的施工流程

水泥土搅拌桩截渗墙技术主要采用深层搅拌桩机设备进行施工。深层搅拌桩机一次成桩。其具体的施工流程为：a.移动深层搅拌桩机到达预定桩位；b.通过调平控制装置把垂直度控制在误差范围以内；c.按设计要求设置好段浆量、桩长、总浆量；d.按预先设定好的水灰比拌制水泥浆；e.开启灰浆泵，钻杆沿导向架边搅拌下沉边喷浆；f.深层搅拌桩机下沉到设计深度后，按规定的提升速度边喷浆边提升搅拌；g.桩机按设计预设的桩位移动，开始下一个桩体施工。如此循环施工，直到完成所有桩体施工。

3、水泥土搅拌桩截渗墙技术的施工参数

水泥土搅拌桩在进行深层搅拌时，主要是为了达到水泥融入土层中并使其混合物达到技术标准中的均匀状态，以形成稳固性强的桩体截渗墙，实现围坝加固的目的。因此在深层搅拌机械一定时，水泥掺入量和水灰比是施工的主要参数。

3.1水泥掺入量。水泥掺入量通常用水泥掺入比来表示，水泥掺入比是指天然土中掺入水泥质量和天然土质量的比。水泥掺入量决定了水泥土的破坏比降、抗压强度、变形模量，对渗透系数也有很大影响。土体中可掺入的水泥量取决于天然土体性质（空隙率、土层类别、含水量等）和施工机械的性能。我国《建筑地基处理技术规范》中规定水泥掺入比取7%-15%，正是考虑了这两方面的因素。现场施工要根据设计要求及现场试验段取样结果综合分析，并要考虑不同土层进浆量不均等因素。

3.2水灰比。一方面，深层搅拌均匀与否的先决条件是水泥土具有良好的可搅拌性。实践证明，在水泥土达到流态时搅拌效果较好；另一方面，在土体孔隙率一定的情况下，水灰比越大则水泥可掺入量就越小，因此要选择合适的水灰比。当水灰比较小时，容易出现墙体夹泥现象。

3.3其他施工参数。单元墙水平长度，桩径长度，单元墙内桩与桩搭接长度，相邻单元桩之间搭接长度等等都是施工设计和操作中要考虑到的施工参数。其中相邻桩的搭接长度垂直误差应小于

0.5%，最小墙厚不小于220mm。成墙墙体嵌入相对不透水层的深度应达到设计要求。水泥掺入比为8%-12%；固化剂采用普通硅酸盐水泥；施工时具体水灰比根据实际地质情况确定。

4、水泥土搅拌桩设计方法

在水库防渗处理的过程中，需要结合当前施工实际情况和因素综合分析，严格制定施工方案和设计图纸，确保在施工的过程中施工质量能够满足设计要求。使所采取的各项防渗措施能够形成一个较完整的防渗体系而共同发挥作用。因此，在认直分析研究库盆地质资料的基础上.结合现有的施工技术手段.分别对土工膜防渗及深

层搅拌桩结合岸坡粘土斜铺防渗处理方案进行了经济技术比较。4.1土工膜防渗

拟采用两布一膜复合土工膜对水库进行防渗处理，用工膜防渗的优点是施工简便；但对基础找平要求较高，对灰岩出露的防渗区域来说，清基后还需铺设碎石垫层，在土工膜铺设完成后，其上再设

置浆砌石块压重及护坡。由于该方案是铺盖防渗，为了维持渗流稳定的要求，水平段需延伸至库盆内。以延长渗径，相比下工程量较大。另外，较高的地工水位存水库蓄水后将在土工膜上产生负压，水库防渗产生影响.

4.2粘土斜墙结合深搅桩垂直截渗

库盆附近粘土的储量丰富，土料质量较好，渗透系数k≤2×10 cm/s。对灰岩出露区用粘土斜埔防渗，坝摧砂土层采用滓层搅拌桩截渗墙。进行垂直防渗处理：岸坡斜墙段与垂直截渗墙形成封闭体系共同工作，能够较好地隔断渗透途径，维持渗透稳定的要求。斜墙铺盖平台的预压与垂直防渗体的封堵作用，以防止砂土液化，其投资亦低于土工膜防渗方案.经综合比较，推荐采用该处理方案。

5、施工技术要点

在水泥土搅拌桩截渗墙的具体施工应用中，首先应当按照详细的设计方案以及图纸图表等文件对整个工程施工进行大概了解，并进行必要的测量放线，继而在确定截渗墙的中心轴线；其次，为了防止施工中影响到水流的正常流动，在施工前还要先做好导流沟的施工工作，一般来讲，导流沟的深度要在1m左右，而宽度则至少要有0.8m，如果在挖导流沟的过程中发现有障碍物等阻碍水流的物体，要进行一定的清理处理；第三，由于在施工中需要用到一定的机械设备，而机械设备的自重一般较大，所以要确保施工现场地面的荷载能力符合机械对路面承载力的要求，若土层过于软弱无法通过机械，也要做出必要的加固处理。当所有准备工作都完成后，就

可以进行钻孔作业，每次钻孔的位置都必须要经过严密的计算，要符合技术设计的要求以及施工技术的需要。在钻孔的过程中，要利用搅拌机进行喷浆处理，使每个孔中都能灌注足够的水泥土浆液，然后再进行提钻搅拌，指到将水泥土浆液搅拌均匀为止。

在施工中，我们应当注意到，为了保证截渗墙的垂直度，在使用深层搅拌桩机进行打孔施工前，要利用经纬仪将机身调整到水平方向，塔架则要处于垂直方向。并且要将误差保证在千分之一的范围内。在施工过程中，还要设置偏斜自动报警系统，以随时调整机身和塔架的方向，确保钻孔的施工质量。另外，为了能使截渗墙的搭接厚度保持在一定的范围内，在孔位放线的过程中就必须要保证其准确性，桩机的钻头位置也要确保准确无误，其误差要保证在3cm 范围内。

6、结语

总之，在水利工程的施工中，采用水泥土搅拌桩截渗墙的施工技术方法进行坝体加固是一种行之有效的加固方法，这种技术方法具有成本低、施工简便、加固效果好、适用范围广等诸多优点，在很多堤坝的加固中都发挥了很大的作用。

参考文献

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[2] 曹青坡；水利工程特殊地质钻孔灌注桩施工处理实践[j]；科技资讯；2011年18期