淺談水泥土攪拌樁截滲墻在水庫加固中的運用

肖瓊 廖志軍

摘要：本文介紹了用水泥土攪拌樁來加固重粉質壤土、粘土及粉質粘土壩身，其施工質量控制的關鍵是把水泥漿均勻地噴入壩基土中，同時，將水泥漿與壩身填土充分地攪拌均勻，可以保證形成完整、連續、均勻且具有一定強度的樁體，達到加固的效果。

關鍵詞：水泥土攪拌樁；截滲墻；水庫加固；應用

1 概述

樊莊水庫位于襄陽市襄陽區古驛鎮張官橋村，攔截漢江支流唐白河分支港溝，集雨面積19平方公里，水庫原設計總庫容1868萬立方米，興利庫容1382萬m3，設計灌溉面積2.2萬畝，有效灌溉面積2.0萬畝，水庫養殖水面面積3600畝，該水庫是一座以灌溉為主，兼有防洪、養殖等綜合利用的中型水庫。大壩為粘土均質壩，壩頂高程123.2m，壩頂長1957m，最大壩高16.8m，壩頂寬度5.0m，大壩外坡為草皮護坡，坡比上部1：2.5，下部1：2.75；內坡為混凝土護坡，坡比1：2.75。工程于1957年建成年久多處滲透，主壩壩身填土壓實度不滿足規范要求，故必須對主壩采用水泥土攪拌樁截滲墻處理。用水泥土攪拌樁來加固重粉質壤土、粘土及粉質粘土壩身，其施工質量控制的關鍵是把水泥漿均勻地噴入壩基土中，同時，將水泥漿與壩身填土充分地攪拌均勻，可以保證形成完整、連續、均勻且具有一定強度的樁體，達到加固的效果。

2 水泥土攪拌樁截滲墻的布置和加固主要技術參數

該水庫大壩壩身層人工填土，填土組成以重粉質壤土、粘土及粉質粘土為主，滲透系數偏大，因此，選用水泥土攪拌樁截滲墻進行防滲處理，樁位距壩頂上游1米沿壩身縱向呈條形布置，水泥土攪拌墻有效厚度為φ300mm，水泥摻入比為11%，有效長度10.0m左右， 防滲墻底高程深入淤泥質粘土層約2000mm，加固后水泥土28天無側限抗壓強度不小于0.5Mpa，滲透系數：不大于A×10-6 cm/s。

3 水泥土攪拌樁加固施工質量控制要點

3.1施工過程中質量控制

（1）水泥土攪拌樁施工現場事先進行壩身平整，清除壩面上的建筑垃圾和障礙物，局部不平整的地段采用粘性土進行回填并壓實。

（2）施工中應保持攪拌樁機底盤的水平和導向架的豎直，攪拌樁的垂直偏差不超過1%；樁位的放線偏差不大于20mm，成樁后的樁位偏差不大于50mm；成樁直徑和樁長不小于設計值，以免發生不連續或堵塞。

（3）攪拌樁施工前應仔細檢查攪拌機械、供漿液、送漿管

路、接頭和閥門的密閉性、可靠性。送漿管路長度不大于60m。

（4）水泥土攪拌樁施工機械配備有經國家計量部門確認的能瞬時檢測并記錄出漿量的漿體計量裝置及攪拌深度的自動記錄儀。

（5）攪拌頭直徑應定期復核檢查，其磨耗量不大于10m m。

（6）水泥土攪拌樁施工步驟為：

a.攪拌機械定位、調平；

b.下鉆攪拌至設計加固深度；

c.邊噴漿、邊攪拌提升直至設計樁頂以上0.5m處停灰；

d.重復攪拌下沉至設計加固深度；

e.樁機縱移定位、調平，多次重復上述過；

f.關閉攪拌機械；

3.2質量控制應注意的問題

（1）為確保搭接長度，墻體厚度及整體性，施工時放一條醒目平行設計截滲墻軸線的輔助，為保證樁位的準確度，根據樁孔距，搭接長度，制作樁位放樣定尺，可在輔助線上定出每序成樣孔號位置，使樁位偏差滿足設計要求；

（2）施工所用的水泥必須有出廠合格及化驗單，且按國家規范、規定進行檢測，合格后才能使用；嚴格按照水灰比要求配制水泥漿液，對配制好的水泥漿液進行檢測，合格后才能使用，確保每米噴漿量不少于設計漿量；

（3）當攪拌頭達到設計樁底以上0.5～1.0m時，即開啟噴粉機提前進行噴粉作業。當攪拌頭提升至設計樁頂以上500mm時，噴漿機即停止噴粉漿；

（4）成樁過程中因故停止噴漿，應及時記錄停漿單元成樣深度及時間；若在24小時內恢復施工，再次噴漿時應將樁機攪拌下鉆到停漿面0.5 m以下；若超過24小時，要考慮該樁和前一根樁進行搭接，則應對該樁進行噴水空鉆留出榫頭，待恢復施工時該樁水泥摻入量稍增加些。

4 加固效果分析

本工程 壩 身采用 水 泥 土 攪 拌 樁 加固 長1175 m，深 度 為10左右，面積12072m 2，施工完成后，采用鉆孔取水泥土芯樣和開挖探井檢查相結合的方式檢查水泥土攪拌截滲墻的連續性、強度以及可能存在的質量缺陷情況。選擇0+340、0+500、0+700、0+998、1+306和1+406六處 進行 鉆 孔 取 芯試 驗，根據 鉆 孔情況 又 選 擇了0+370 和 0+70 0 兩處開挖 探 井進行 截滲墻身搭 接和 鏈 接質量 進行檢 查。采用3 0 0型地 質鉆 孔 機進行 鉆 孔 取 芯 樣，依據《巖土工程 勘 察 規 范》G B5 0 0 21-2 0 01、《土 工試 驗 規 程》S L 2 37-19 9 9 的 相 關 要求 進 行 現場 鉆進和 抽取 芯 樣。

試驗結果為：

①通過鉆孔取芯樣和探井的檢查結果顯示：水泥土攪拌樁截滲墻墻體上下連續、形成均勻的墻體，樁體彼此之間的搭接完好，未見搭接錯位現象。

②鉆孔注水試驗和芯樣的試驗結果表明：水泥土攪拌樁截滲墻墻體滲透系數K20=3.82×10 -8-5.68×10 -8cm/s，滿足設計要求。

③水泥土攪拌樁截滲墻墻體水泥土的無側限抗壓強度值為0.850-1.745MPa，滿足設計要求。

5 結語

用水泥土攪拌樁來加固重粉質壤土、粘土及粉質粘土壩身，其施工質量控制的關鍵是把水泥漿均勻地噴入壩基土中，同時，將水泥漿與壩身填土充分地攪拌均勻，這樣才能保證形成完整、連續、均勻且具有一定強度的樁體，達到加固的效果。本工程的實踐表明：水泥土攪拌樁截滲墻施工質量控制措施是得當的，加固效果是非常顯著的，達到了預期設計要求。

參考文獻：

[1]陳朝陽、彭 琦、位 敏.《病險水庫加固設計中的主要問題及對策[J]》.人民長江，2011.12：81-84

[2]傅曉瑋.《中小型水庫除險加固措施》[J].江西建材，2012，0.：169-170

作者簡介：

肖瓊 男、1973年9月生 大學本科，工程師，主要從事水利工程施工及管理工作。