深层搅拌防渗墙技术要求1

附件1：

担丘垅水库大坝深层搅拌防渗墙施工技术要求

一、基本依据

1、《湖北省大冶市担丘垅水库除险加固工程初步设计报告》及图册；

2、《湖北省大冶市担丘垅水库大坝除险加固初步设计工程地质勘察报告》及图册；

3、《土坝灌浆技术规范》（DL/T 5238-2010）；

4、《深层搅拌法技术规范》（DL/T 5425-2009）。

二、深层搅拌防渗墙

1、布置及型式

桩号B0-005～B0+271采用深层搅拌防渗墙，成墙最小厚度30cm，墙中心线位于坝轴线上，灌浆采用425#普通硅酸盐水泥，墙顶高程36.70m，墙底至坝基基岩接触面以下1.0m处，对坝体及坝基强风化层进行防渗处理。

2、防渗墙水泥土的物理力学特性

（1）无侧限抗压强度不低于500KPa；

（2）龄期：水泥土强度宜取28d龄期试块立方体抗压强度1.0Mpa；

（3）水泥掺入比：采用12%；

（4）渗透系数：k<10×10-6cm/s。

3、施工机具

选用转盘式ZCJ-25型5头深层搅拌桩机。

设备主要技术参数见表1。

表1 ZCJ-25型深层搅拌机械技术参数表

机型ZCJ-25

搅拌装

置

搅拌轴规格(mm) 120×120

搅拌轴数量(个) 5

搅拌叶片外径(mm) 300~450

搅拌轴转数(r/min)(正反) 24、44、71

最大扭矩(KN.m) 44

电机功率(kw) 2×55

起吊设

备

提升能力(KN) 200

提升高度(m) 28

升降速度(m/min) 0.3~1.5

接地压力(Kpa) 67

制浆系

统

制浆机容量(L) 400

储浆罐容量(L) 1200

2×BW150灰浆泵量(L/min) 22~100

灰浆泵工作压力(Kpa) 1000~2000

生产能

力

加固一单元墙长(m) 0.96~1.6

最大加固深度(m) 25

效率(m2/台班) 150~200

重量(t) 39

4、施工准备

4.1、水泥土配合比室内试验

（1）试验项目

水泥浆液性能试验的项目为:密度、粘度、稳定性、初凝时间。水泥土凝固体的力学性能试验项目为：抗压强度、渗透系数、渗透破坏比降。

（2）水泥掺入量

水泥掺入量可按下式计算：

ω=a w×γ

式中：ω—平均加固(搅拌)1m3土所需要的水泥掺入量，t；

a w—水泥掺入比；

γ—天然土体的湿容重，t/m3。

水泥掺入量决定了水泥土的破坏比降、抗压强度、变形模量，对渗透系数也有较大影响。土

层中水泥掺入量取决于天然土体性质〔孔隙率、土层类别、含水量等)和施工机械的性能。工程实践经验表明：在粘性土中可取10%~15%〔土层中有孔洞或极松散的土体除外)；砂性土中可取10%~18%，最大可达20%，本次设计采用12%。

（3）水泥浆的水灰比

水泥浆的水灰比与被加固土体的含水量、性能、机械的搅拌能力和输浆情况等有关。试验表明，水泥土的性能不但取决于水泥掺入量，还取决于被加固土体的可搅拌性，即使水泥掺入量大，但未搅拌均匀，水泥土力学指标也不理想。因此水泥土搅拌均匀十分重要，而水灰比对水泥土的均匀性起着重要作用。在水利水电工防渗工程中一般取l.0~2 .0。室内试验时可参考以往工程经验确定，实际施工时可根据设计要求的水泥掺入比，经现场试桩确定。

（4）试块制备

在工程场地内选定若干钻孔，连续取原状土样，封装于双层厚塑料袋内，以供拌制试块。试块制作方法：先按预定配合比称量土、水泥、外加剂和水，用手工拌和10min至均匀，将拌和物(即加固土)装入试模(尺寸70.7mm×70.7mm×70.7mm)一半体积，放在振动台上振动1min，再装满另一半振动1min，将表面刮平，用塑料布覆盖即成。试块经ld~2d可拆模，然后将其置于温度为20℃±2℃、湿度大于90%的养护室养护。试块的数量由所需养护龄期和固化剂(水泥)的掺入比决定。养护龄期通常分为7d、28d和90d三期，固化剂的掺入比可根据土的天然含水量和以往工程经验，确定几个档次。然后，按不同的养护期和不同掺入比进行排列组合，确定27组试块。

（5）资料分析及配合比的确定

不同龄期的试块分别进行力学性能试验后，将试验结果绘成图表，再经分析对比选定最佳的水泥土配合比，作为工艺试验和施工的主要依据。

4.2、施工现场准备

4.2.1、场地平整与布置

在机械设备进场前应平整场地。

灰浆制备工作棚位置宜使灰浆的水平输送距离在50m以内。

4.2.2、施工备料

深层搅拌施工主要材料为水泥，应按设计要求选用425#普通硅酸盐水泥。

搅拌水泥浆液的水应符合水工混凝土拌合用水的标准。

4.2.3、机械安装及调试

（1）机具组装

包括深层搅拌桩机等机械的组装和就位；水泥浆液制备系统安装；管线连接，用压力胶份连接灰浆泵出口与深层搅拌桩机的输浆管进口。

（2）试运转

机械在试运转时应注意下列事项：

1)电压应保持在额定工作电压范围内，电机工作电流不得超过额定值；

2)调整搅拌轴旋转速度；

3)输送浆液管路和供水水路应通畅；

4)各种仪表应能正确显示，检测数据准确。

4.2.4、施工放样

（1）准确定出各搅拌桩桩位中心，打木桩作出标记。

（2）水泥土防渗墙施工时，从零点桩号开始，沿施工前进方向每50m拉线放样一次，用拉线标定施工方向，并用定位标尺标定桩位。

4.3、工艺试验

在工程大面积施工开始前，应进行深层搅拌工艺试验。工艺试验的目的是验证并确定设计提出的施工技术参数和要求。它们包括：

（1）搅拌桩机钻进深度，桩底标高，桩项水泥浆停浆面标高；

（2）水泥浆液的水灰比，外加剂的种类：

（3）搅拌桩机的转速和提升速度；

（4）浆泵的压力；

（5）输浆量及每米输浆量变化，水泥浆经浆管到达喷浆口的时间；

（6）是否需要冲水或注水下沉，是否需要复搅复喷及其部位、深度等。

5、深层搅拌施工

5.1、深层搅拌防渗墙

深层搅拌防渗墙主要用于江河、湖泊、堤防及病险库的防渗加固中。其特点是墙体连续性要求较高，而且墙体较长，少则几百米，多则达数公里。ZCJ型5头深层搅拌桩机，最大成墙深度为25m，成墙有效厚度为335.41mm。

一般来说，深层搅拌防渗墙渗透系数小于i×10-6cm/s(1