五軸水泥土攪拌樁防滲墻在水庫(kù)大堤防滲工程中的應(yīng)用

摘 要：崇明島東風(fēng)西沙水庫(kù)工程防滲墻穿過(guò)粉砂層地質(zhì)結(jié)構(gòu)層，施工中通過(guò)運(yùn)用五軸深層攪拌樁有效提高施工效率并確保了防滲質(zhì)量。通過(guò)有效的設(shè)計(jì)方案比選，嚴(yán)格控制施工過(guò)程，使工程順利完工，為在該地區(qū)的類似地質(zhì)層條件下的工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：五軸樁；粉砂層；應(yīng)用

1 工程概況

為了上海市崇明島的人民能夠喝上優(yōu)質(zhì)的長(zhǎng)江水，上海市政府決定建設(shè)崇明島東風(fēng)西沙水庫(kù)，其工程內(nèi)容主要包括環(huán)庫(kù)大堤工程（總長(zhǎng)11904m）、取水泵閘工程、下游排水閘工程及輸水泵站工程等，水庫(kù)庫(kù)容976萬(wàn)m3，供水規(guī)模為40萬(wàn)m3/d。

2 工程地質(zhì)

3 五軸攪拌樁防滲墻設(shè)計(jì)

由于堤基地層主要為粉砂土層，滲透系數(shù)較大，因此水庫(kù)大堤地基需要進(jìn)行防滲處理。

3.1 方案比選：

工程施工前，選用高壓擺噴及五軸水泥土攪拌樁分別進(jìn)行了試樁，待28天后采取鉆芯取樣檢查樁體質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)高壓擺噴鉆取芯樣完整率較差，尤其在地面10m以下，基本取不出來(lái)芯樣。高壓旋噴、高壓擺噴在上海地區(qū)其他工程中的應(yīng)用效果也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如水泥攪拌樁的質(zhì)量好，有些工程圍堰防滲墻采用高壓旋噴還發(fā)生了滲漏現(xiàn)象。綜合以上考慮本工程防滲采用設(shè)備生產(chǎn)效率較高，造價(jià)較低并適合上海地區(qū)土層的五軸水泥土攪拌樁。

3.2 設(shè)計(jì)水泥土攪拌樁參數(shù)

防滲墻設(shè)計(jì)采用五軸水泥土攪拌樁，Φ650@450樁位沿堤壩縱向排列，設(shè)計(jì)深度22m～26m，采用套接一孔法施工。固化劑摻入量不小于20%（其中水泥不少于固化劑摻入量的75%，粉煤灰不大于固化劑摻入量的25%），膨潤(rùn)土添加劑摻入量為50kg/m3。防滲墻墻厚不小于450mm，水泥漿水灰比為1：1.5～1.8。

3.3 設(shè)計(jì)要求

對(duì)五軸水泥土攪拌樁防滲墻施工質(zhì)量，按照規(guī)范要求比例采取鉆孔取芯方法進(jìn)行檢測(cè)，采用現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)和室內(nèi)滲透試驗(yàn)方法檢測(cè)滲透系數(shù)。28天后采用鉆孔檢測(cè)，28天墻身無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于0.5Mpa，墻體滲透系數(shù)K≤5×10-6cm/s。

4 防滲墻施工工藝

4.1 施工工藝流程

定位放線→導(dǎo)槽開(kāi)挖→鉆機(jī)定位→漿液制作→水泥土攪拌樁施工→鉆機(jī)移位→下一幅樁

4.2 為保證防滲墻的連續(xù)性、防滲墻的最小厚度以及接頭的施工質(zhì)量，以達(dá)到防滲止水效果，五軸水泥土攪拌樁采用跳槽式雙孔全套復(fù)攪式連接工藝，見(jiàn)下圖，其中陰影部位為重復(fù)套鉆。

4.3 試樁

工程正式施工前，應(yīng)進(jìn)行試樁，按照不同的固化劑摻量、水灰比、提升進(jìn)度等施工幾組樁，待7天后采用靜力觸探檢測(cè)樁的抗壓強(qiáng)度，推算28天抗壓強(qiáng)度。試樁的主要目的在于取得適應(yīng)本工程地質(zhì)條件下的水灰比、固化劑摻量、噴漿壓力、提升速度、攪拌次數(shù)等具體施工參數(shù)，以指導(dǎo)正式工程防滲樁的施工。

5 施工冷縫的處理

根據(jù)規(guī)范要求，樁與樁的施工間隔時(shí)間不得超過(guò)24小時(shí)。在施工過(guò)程中，如出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備故障、材料供應(yīng)不及時(shí)或大風(fēng)、大霧等災(zāi)害性天氣導(dǎo)致樁與樁的施工間隔時(shí)間超過(guò)24小時(shí)的情況，則會(huì)產(chǎn)生施工冷縫。冷縫的處理方式為在冷縫處的樁體外側(cè)補(bǔ)攪素樁，素樁與工程防滲樁搭接厚度不得小于10cm。

6 質(zhì)量檢測(cè)

工程結(jié)束后，經(jīng)過(guò)有資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)水泥土攪拌樁進(jìn)行了檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果如下：

攪拌樁樁體連續(xù)性檢測(cè)結(jié)果。本次對(duì)防滲攪拌樁按規(guī)范要求檢測(cè)數(shù)量為樁數(shù)的1%，28天后采用豎向鉆孔取芯，鉆孔時(shí)定位于樁體防滲軸線上，60%孔位布置在五軸攪拌樁中心，40%孔位布置在相鄰兩樁復(fù)噴部位上，取芯結(jié)果顯示各孔芯樣均為連續(xù)的水泥土芯樣，成樁質(zhì)量較好。

抗壓強(qiáng)度。對(duì)芯樣進(jìn)行室內(nèi)加工、找平、養(yǎng)護(hù)后，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，通過(guò)室內(nèi)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，得到每組試樣的強(qiáng)度代表值和樁身強(qiáng)度代表值、樁體水泥土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果均在0.8MPa～1.5MPa之間，符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

滲透檢測(cè)結(jié)果。采用在取樣孔內(nèi)進(jìn)行注水、抽水試驗(yàn)的原位滲透試驗(yàn)，試驗(yàn)水頭為2m～5m，同時(shí)對(duì)各孔芯樣均選取2段進(jìn)行室內(nèi)滲透試驗(yàn)，滲透系數(shù)結(jié)果為3.26×10-7～1.8×10-6cm/s，滿足設(shè)計(jì)要求。

7 結(jié)束語(yǔ)

水庫(kù)大堤通過(guò)設(shè)計(jì)方案的比選與施工過(guò)程中對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的有效控制，有效的提高了施工效率并大大提高了堤身及堤基的防滲能力，完全滿足水庫(kù)的蓄水要求。通過(guò)本工程的實(shí)踐，對(duì)今后在類似地質(zhì)條件下實(shí)施防滲工程有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1]上海現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司.型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程.滬建建[2005]499號(hào).上海市建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn)定額管理總站，2005-07.

[2]上海建工集團(tuán).建筑施工創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用案例.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010-03.