李長寶

摘 要 多頭小直徑深層攪拌樁是在單頭和多頭技術基礎上發(fā)展起來的技術，由于施工技術簡單、造價低廉和質量控制穩(wěn)定等被廣泛的應用于堤壩防滲工程中。為此，結合堤壩防滲工程的施工特點分析多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防滲體系在除險加固中的具體應用，并結合老虎旦水庫除險加固具體施工分析應用的方法。

關鍵詞 “多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿”；防滲體系；堤壩防滲工程

中圖分類號：TV697.3 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2016）01--02

堤壩水庫的除險工程主要包含對開裂、沒治、滑坡和滲透破壞的治理，其中以防止?jié)B透破壞為主。堤壩水庫的滲透破壞是最為常見的堤壩險情，主要的表現有流土、接觸沖刷、管涌、滲漏和接觸流土等[1]。為此，以水庫除險加工工程為例，分析了一種通過多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防身體系的具體應用。

1 工程概況

老虎旦水庫位于廣德縣邱村鎮(zhèn)趙村村境內，屬長江流域水陽江水系郎川河支流。水庫于1993年10月動工，1994年4月竣工。水庫的匯水面積0.70 km2，總庫容10.56萬m3，興利庫容7.01萬m3，是一座小（二）型水庫，隸屬邱村鎮(zhèn)政府管理，現有臨時管理人員1人。設計灌溉面積80 hm2，現有效灌溉面積66.67 hm2。下游影響人口800人，耕地66.67 hm2，是一座以防洪灌溉為主的水利工程。

2 小型水壩除險加固加固特點和加固方法選擇

2.1 小型水壩除險加固特點

我國的很多水庫大壩修建時間多在20世紀六七十年代，特殊的歷史發(fā)展條件和基礎決定了這些大壩在施工初期缺乏合理的設計、沒有有效的檢測等，因此施工質量存在很大的安全隱患。隨著時間的推移，這些大壩也出現了各種各樣的安全問題，最為常見的有結構問題、滲流問題等。以小型水庫出險加固為例，這類出險加固工程主要特點有以下2點。一是招標困難，而且周期較短[2]。由于建設條件復雜、施工環(huán)境分散、單個水庫項目繁雜等問題，導致基本的除險施工任務艱難，不得不去考慮更為經濟和施工難度低的建設。不僅如此，施工對于設計、監(jiān)管和施工單位的要求更高。二是建設的標準低，且資金有限。由于需要加固除險工程的小型水庫眾多。因此，相關的資金投入不能及時落實，導致資金有限。同時，有的水庫的工程建設期限要求緊張，工程的設計方案有著一定的限制和約束，有的水庫的勘探工作也非常的復雜，這些都給除險加固工程帶來了一定的難度。但是水庫存在的安全隱患不能不管，水庫的安全運行直接影響著人民群眾的生命財產安全，尤其是水庫的出險加固工程意義重大，必須引起足夠的重視。

2.2 小型水壩除險加固方法選擇

按照不同的施工現場和環(huán)境可以選擇不同的防滲加固方法。首先，對于壩神的加固和防滲處理產檢的劈裂灌漿、錐探灌漿、截滲墻和帷幕灌漿等方法。必要時可以通過翻挖重新填筑堤身或者幫堤加厚堤身等來加固[3]。其次，對于堤壩的防截滲墻劑量選擇材料易獲取、廉價材料來降低工程投資。當前比較常見的方法有深沉法、擠壓法和開槽法造墻，其中造價最低的是深沉法造墻法，一般對于墻深低于20 m的時候最適合的高噴發(fā)造墻工程造價較高，但是在地下障礙物較多且工地施工環(huán)境惡劣的地方有著很好的適用性。而對于砂卵、砂石較多且卵石粒徑較大的工程中，應該考慮通過沖擊鉆的方法配合其他方式完成開槽，當然了造墻方式的選擇也應該大大結合工程的具體施工特點，特別是對地層險工段的處理，也可以通過蓋重排水減壓反慮來實施保護等。

3 多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防滲體系的適用條件

多頭小直徑深層攪拌樁是在單頭和雙頭技術基礎上做了進一步的完善，通過雙動力多頭的深層攪拌樁機來進行樁的施工，主要通過主機的雙驅動力系統(tǒng)，攜帶主機上多個并排的鉆桿轉動，通過輔助一定的推動力將鉆桿的鉆頭深入到施工要求的標準深度，然后將攪拌提升到孔口。然后通過上升和下鉆的過程中，水泥漿被水泥漿泵的作用快速的灌漿到鉆桿中，在經過鉆頭深入到目標土體中，在提升和鉆進的同時，使原土和水泥漿充分的混合。隨后調平樁機并調平，多次反復這一過程后就可以形成一道帷幕灌漿的防滲墻，而墻體實際的連接方式也要結合具體施工設計而定，并結合具體施工設計來選擇搭接方式以及選擇合適的鉆頭。

一般來說，多頭小直徑深層攪拌樁的防滲墻技術有著一定的使用范圍，常在粉質黏土、黏土、密度中等以下沙層的除險加固中使用，且施工中并不會受到低下水位的干擾，但是對于大砂礫石層并不適用[4]。該大壩壩體填筑土可分為上下2部分。上部約5.2 m以上為棕黃色粉質壤土，含少量碎礫石，上部呈松散狀，一部呈稍密狀。約5.2 m以下為原塘堤填土，為灰褐色、灰黃色含碎石粉質黏土，碎石含量不均勻，局部成團塊狀，稍密、可塑狀，上部稍濕，中下部濕飽和。上、下兩層結合面可見少量植物碎屑。非常符合多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防滲體系的施工條件，不僅如此，該區(qū)域附近水庫也多為均質土壩，這種防滲體系也有著廣泛的應用條件。

多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻技術體系有著非常多的特點，施工中并不用開槽。因此，避免了地質條件復雜區(qū)域的開槽和鉆孔等施工過程，極大地簡化了施工工藝，其有著很高的施工效率和更廉價的施工投入，最高工效能夠達到20 m?/（臺·h），而且使用年前很長，和混凝土墻相當。

4 多頭小直徑深層攪拌樁在施工中的應用的技術處理及參數

4.1 施工方法

施工的主要步驟為分為5步。一是結合現場施工條件和施工設計來制定水灰比，一般為（0.9∶1～1.3∶1）來完成水泥漿的配制和攪拌，并做到隨配用。二是將配制好的水泥漿用水泥，泵送到儲漿罐中進行二次攪拌，同時保持樁機調平就位。三是攪拌下沉，將就鉆機調平就位后，通過制漿站泵將1∶1的水泥漿輸送到儲漿攪拌桶中，然后將灰漿泵啟動，然后向鉆桿內供漿，等到鉆頭出漿以后，將主機啟動進行正向旋轉，并選擇鉆桿向下推進檔，下沉鉆頭，一邊攪拌一邊噴漿到標準深度。四是攪拌提升，將鉆頭下沉到標準深度后，暫時停止噴漿（時間30～60 s），等到鉆扣噴漿。隨后通過主機來實現方向旋轉，慢慢的上升鉆頭，并一邊進行攪拌，當鉆頭到達設計墻的時候停止上升并保持噴漿和攪拌數秒，保持墻體均勻；五是鉆機移位，當完成其中一個單元墻后將鉆機轉移到下一個單元墻開始施工，需要注意是但鉆機就位時需要保持單元墻之間的施工參數和設計，確保接搭質量[5]。

4.2 質量控制和檢查

4.2.1 質量控制

為了保障施工必須確保質量控制和檢查，質量控制的主要內容有：（1）對樁位、控制線軸線進行反復核對檢查，樁位的偏差為（±5 mm），而平臺高度偏差為（±10 mm），保障墻體中心線不能夠出現偏移，墻頂部高度達標，滿足要求可繼續(xù)施工；（2）開機之前檢查導向架的垂直度，并實時觀測和調整其垂直度，誤差不得超過5%，鉆頭出漿后繼續(xù)施工；（3）水泥漿按照設計比例進行，并保持連續(xù)輸送和均勻攪拌，不能出現離析，嚴格控制水灰比，并對各臺班進行抽樣調查，確保制漿和供漿滿足設計標準，為了保障足夠的持漿量需確?？卓谠谑┕ぶ写嬖谳p微返漿現象；（4）深度和均勻度控制，嚴格樁的提升速度、下沉速度以及泵送壓力，保障墻體質量。并將設計深度標記到鉆機架子上，需保障噴漿15～30 s可以向上提升；施工時電流范圍為（50～100）A，速度控制0.6～1.2 m/min；（5）墻體厚度控制，一般來說最小厚度不得低于350 mm，鉆頭直徑選擇嚴格遵循設計要求，并定期檢查鉆頭磨損問題，及時補焊保持尺寸規(guī)定；（6）特殊問題處理，時刻觀察施工中的來漿情況，及時發(fā)現問題并排除，一旦發(fā)生機械故障導致施工暫停，那么在重新施工后補樁過程需要深入到標高以下0.5 m處，如果時間超過2 h，那么應該對整個樁進行補樁。

4.2.2 質量檢查

質量檢查主要包含以下幾個方面的工作：（1）開挖檢查，沿著防滲墻體的軸線，每隔300 m左右開挖一條檢查坑，長度為5 m，深度為（2～5）m，對樁身的堅硬程度、穩(wěn)定性、樁的直徑和樁軸線進行復查，觀察墻體的外觀和質量，是否出現了孔洞、蜂窩，并觀察單元墻體之間和樁與防滲墻樁之間是否連續(xù)，并觀察墻體厚度是否滿足規(guī)定，最小厚度要求為350 mm，觀察其整體的防滲性能和整體性；（2）鉆孔取芯檢查，鉆孔取芯檢查需經過業(yè)主、建立和設計部門的許可，取芯檢查按照現場施工選取（4～8）組水泥芯樣本。隨后通過實驗室技術和手段觀察滲透系數是否滿足規(guī)定，并檢查其抗壓強度，以及最小抗壓強度[6]。

5 結語

多頭小直徑深層攪拌樁+帷幕灌漿防滲體系能很好的應用于水庫堤壩的防滲加固工程中。經過此類防滲工程的加固后，能使?jié)B水問題得到顯著的改善，有著良好的加固防滲效果。本文詳細地闡述了多頭小直徑深層攪拌樁在堤壩防滲加固工程中的應用，結合堤壩防滲加固的方式選擇，分析了施工的過程、質量控制和檢驗措施，為此類施工技術的應用提供了參考。

參考文獻

[1]胡軼輝，王永安.多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻技術在水庫除險加固工程中的應用[J].江蘇水利，2010（7）：27-28.

[2]李錫均，和潤秋.長低壩水利除險加固工程防滲處理方案的探索與實踐[J].水利技術監(jiān)督，2010（5）：143-146.

[3]魯幫勇.多頭小直徑深層攪拌樁在土山水庫除險加固工程中的應用[J].水利建設與管理，2010（12）：139-142.

[4]羅居劍.垂直防滲技術在土石壩除險加固工程中的應用和設計優(yōu)化[J].水利與建筑工程學報，2012（2）：111-116.

[5]王志偉.多頭小直徑的深層攪拌樁防滲墻在水庫除險加固中的應用[J].水利建設與管理，2011（2）：53-54.

[6]王小平.多頭小直徑深層攪拌防滲墻在依干其水庫除險加固工程中的應用[J].新疆水利，2008（3）：39-41.

（責任編輯：劉昀）