水庫深層攪拌水泥樁截滲墻處理技術探討

余彬

（安徽天晟建設工程有限公司 安徽合肥 230000）

水庫深層攪拌水泥樁截滲墻處理技術探討

余彬

（安徽天晟建設工程有限公司 安徽合肥 230000）

水利工程是我國民生工程之一，也是保障人民群眾日常生活的重要施工項目，其為我國社會的發展提供了較強的推動力。隨著我國近幾年來施工技術的不斷發展，水庫工程的施工技術也獲得了長足的進步，工程規模不斷擴大，施工技術設計范圍也越來越廣，而這也使得水庫工程施工隱患問題日漸突出，給社會的發展帶來了不穩定因素，因此必須對水庫工程施工技術進行進一步落實和改革。本文即是針對水庫深層攪拌水泥樁截滲墻的處理技術進行研究，探討了截滲墻的概念，并對我國以往水庫滲漏的原因和危害進行說明，最終闡述了水庫深層攪拌水泥樁截滲墻的處理技術要點，以期能為相關工作提供參考。

水庫；深層攪拌水泥樁；截滲墻；處理技術

隨著我國現代經濟的發展，水利工程的重要性也日益凸顯，其已經成為了現代群眾生活中必不可少的民生工程。相較于歐美等發達國家，我國水利工程建設起步較晚，各施工技術雖然已經有了長足的發展，但仍略顯不足，而這也就導致水利工程項目中的各種安全隱患情況，其中以壩體滲漏為主，其不僅會影響水庫的功能，還可能引發重大災害，對水庫下游城鄉造成影響，因此必須提高水庫截滲墻的施工技術，保證壩體不滲漏。

1 水庫深層攪拌水泥樁截滲墻的概述

水庫當中的截滲墻主要是利用水泥作為施工原料，采用鉆機在水庫地基以下深處進行挖掘，并將水泥直接在深層進行攪拌，形成深層攪拌水泥樁，進而提高截滲墻的牢固度。截滲墻結果如圖1所示。

圖1 水庫截滲墻結構示意圖

截滲墻結構是水庫地基施工當中的重要環節，其施工質量直接影響了水庫整體結構的穩定性。由于水庫的施工環境一般是在河流附近，其地下土質結構較為復雜，施工難度較大，因此常規的地基施工技術很難滿足水庫工程的需求。而深層攪拌水泥樁截滲墻施工技術則能夠利用深層攪拌的方式使水泥和深層不良土質結合，從而提高地基的牢固性。

2 以往水庫施工中滲漏問題的概述

現代水利工程不僅能夠為地區儲備足夠的水源，同時還可以利用水利發電的方式緩解局部電力緊張，因此該項工程的質量就成為了最基本的要求。但目前我國水利工程當中仍然存在很多的安全問題，其中以滲漏最為常見。

2.1 導致水庫滲漏的主要原因

導致水庫發生滲漏的原因較多，但經過總結之后分為人為因素和自然因素兩大類。其中人為因素就是指施工過程中由于未嚴格按照施工規范開展工作，或不重視施工質量監督工作，或施工技術無法滿足水庫要求等，而這些施工因素均會為水庫的質量埋下安全隱患。同時，在工程竣工驗收合格之后，由于水庫操作人員在長期使用過程中未嚴格遵守保養規范，導致截滲墻長期經受高強度水壓沖刷，導致墻體腐蝕開裂，引發滲漏的情況。而自然因素則是人力不可抗因素，其主要包括地震、洪澇災害、泥石流等，這些自然災害一般多發于夏季和秋季，尤其影響南方水庫的運行，并且所引發的滲漏問題更加明顯，同時還具有突發性、隨機性等特征。

2.2 水庫滲漏的危害

水庫的截滲墻一旦發生滲漏情況，其不僅會危及整個壩體的穩定性和安全性，同時還會快速降低大壩的使用壽命，影響壩體功能的發揮，并給水庫下游的村鎮帶來嚴重的威脅。同時需要注意的是，部分水庫滲漏問題處于隱性安全事故，許多滲漏情況較輕的漏點難以被發現，或者漏點位置隱蔽，給安全管理工作人員工作開展帶來了一定的阻礙，并且這種小漏點在長期發展后會形成嚴重的滲漏，可能會對地基造成侵蝕。

3 水庫深層攪拌水泥樁截滲墻的處理技術

本文研究的是珠江三角洲某地水庫地基施工中的深層攪拌水泥樁截滲墻施工方式。該結構又被建筑業稱為“地下基礎連續防滲墻”，由于需要深入地下進行施工，因此對于施工企業的技術要求非常高，并且其造價也隨之增加。該施工項目具體處理技術如下：

3.1 施工前準備工作

在截滲墻項目施工開始前需要進行前期的準備工作，主要包括設備、材料、施工地點平整、導向槽定位、水電供給線路鋪設以及地址勘查等。本次研究項目的施工設備采用的是sj4-5000型連續墻深層攪拌鉆機、zj-400高速制漿機、bw250/50泥漿泵、sjz水泥樁監控儀等。施工材料則使用常規硅酸鹽水泥，要求其硬度應高于32.5，并且在攪拌過程中應該將漿液中水灰比例控制在1：1。對施工地點的平整主要是將施工地點的土地平面進行修整，清除高于平整面的障礙物，并適當填充砂土，保證施工環境符合要求。導向槽則是輔助樁機設備移動的標線，應按照截滲墻施工的實際走向開挖，本次研究的項目中導向槽寬度為60cm，深度為30cm，在開挖前還需要施工人員用石灰標記開挖線，并且要在審查合格后才能開挖。地質勘查主要是在原勘查數據基礎上進行復查，進一步確定施工技術能夠滿足施工環境的需求。另外，在正式施工開始前，還應該選擇該施工地點中最典型的大壩段進行現場試驗性施工，并將試驗所得數據上報給監理工程師，由其判斷施工參數是否與地址條件相符，有效提升整體施工質量。

3.2 深層攪拌水泥樁截滲墻的施工步驟

由于深層攪拌水泥樁截滲墻施工屬于復雜性工程，因此其施工過程分為多個步驟，具體如圖2所示。

圖2 深層攪拌水泥樁截滲墻施工步驟圖

由圖2當中可以看出，施工的第一步是采用sj4-500連續墻深層攪拌鉆機進行定位，其包含了四根攪拌軸柱，軸柱的頂端采用上下交錯連接的方式，這樣可以有效提升攪拌過程中與水泥的接觸面積，最大程度使水泥與周圍土質進行接觸。各軸柱之間的間隙為40cm。本次研究的項目所要建設的是厚度為30cm的截滲墻，因此應選擇直徑為50cm的軸柱頭。在定位過程中應依據預先標記樁號進行。第二步，在定位完成之后，應該實施預攪下沉，即根據樁基的深度進行深層打樁，并將深層攪拌鉆機放入樁基坑內。第三步是利用空心的攪拌軸柱向樁基坑內灌注水泥漿，采用噴射灌注的方式，并且在灌注過程中要將深層攪拌鉆機提升。需要注意的是在提升過程中不需要進行攪拌，并且鉆機頭端不應對水泥面產生壓迫，應利用重力使水泥漿自然壓縮。第四步和第五步就是利用深層攪拌鉆機的攪拌功能，將水泥漿與周圍土質巖體進行充分的混合和接觸，在攪拌過程中鉆機應重復上升和下沉，這樣做的目的在于對深層水泥樁截滲墻整體進行充分的攪拌，以免在凝固后樁基硬度分布不均勻。

3.3 截滲墻防滲處理技術

該施工項目采用的是土工膜防滲技術，即“兩布一膜”的復合式防滲處理，這種處理技術操作比較簡便，并且防滲效果較為突出。但需要注意的是，在進行基礎找平時的要求較高，尤其是對于部分灰巖土質區域來說，應有效清理多余巖石，并鋪設相應的碎石墊層。在頭一層防滲膜鋪設完畢之后，要在土工膜上鋪設漿砌塊石進行保護。

在對灰巖裸露區域進行施工時，要求碎石的直徑應保持在20cm左右，待碎石層鋪設完畢后還需要在其上加鋪二合土，并且應用強度相對較低的混凝土進行封填。同時為了防止粘土鋪蓋后出現局部截滲墻裂縫情況，應該在施工過程中再鋪設厚度約30cm的粘土散料層，這樣能夠在其開裂后產生自愈效果，有效填補裂縫。

4 結語

水庫是我國水利工程當中最重要的項目之一，其承擔著地區水源、電能等的供給工作，一旦水庫項目發生質量問題，所帶來的損失非常巨大。截滲墻屬于水壩地基中重要的施工環節，采用深層攪拌水泥樁的施工方式能夠有效提高截滲墻的牢固度，同時也能夠保證截滲墻結構的穩定性，保障水壩整體安全。

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2015-11-2