浅谈多头小直径深层搅拌桩在黄河沿岸的应用

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1、浅谈多头小直径深层搅拌桩在黄河沿岸的应用张海龙武中兴山东省水利工程局山东济南250013摘要：齐河县晏子湖水库工程及济南市玉符河下游段拦蓄工程玉符河入黄U橡胶坝工程地处黄河下游两岸，防渗均采用多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术。通过施工前围井试验确定合适的施工参数，施工中采取多种措施控制工序质量，最终取得了良好的截渗效果。可以看出，多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术在黄河沿岸小水头截渗工程中具有很好的应用前景。关键词：多头小直径深层搅拌桩；围井试验；防渗墙施工；质量控制；黄河沿岸；应用多头小直径深层搅拌桩防渗墙技术是运用特制的多头小直径深层搅拌桩机，把水泥浆喷入土体并搅拌形成水泥土墙，用水泥土

2、墙作为防渗墙达到截渗的目的，属于介入式防渗技术。该方法是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥强制搅拌后，由水泥和软土之间产生的一系列物理化学反应，使软土硬结改性成兵有整体性、低滲透性和一定强度的水泥土搅拌桩，由水泥土搅拌桩多桩切割搭接成连续密实的墙体。该项技术是在普通深层搅拌桩技术基础上发展而成的，它保留了普通深层搅拌桩技术取材方便、施工无噪音、无污染、工程效果好等优点外，主要在一机多头（3个钻头）和小直径成墙两个方面有所突破，并可连续成墙。深层搅拌法适用于加固粘土、砂土、粉质粘土、含砾直径小于0.05m的砂砾层、淤泥等土层。1、工程概况齐河县晏子湖水库位于

3、齐河县城以南，济南丙北向约35km,晏子湖北临黄河北展堤，南邻309国道，东侧为黄河大道，水库库面占地约3198亩。该区域近地层20m由上而下为壤土层、砂壤土层（含不连续粘土层）、壤土层（含不连续粘土、砂壤土层）、中细砂层（不连续）、壤土层（含不连续中细砂层），渗透系数介于1.7×10-4〜8.48×10-3之间，均为中等透水层。水库建成后，库内外设计水位差为4.4m，设计使用年限大于50年，采用多头小直径搅拌桩防渗板墙防渗，设计防渗墙厚30cm。济南市玉符河下游段拦蓄工程玉符河入黄U橡胶坝工程位于黄河南岸北店子险工段附近，距离黄河仅几百米，地下水位较高，建成后

4、坝上、下游水位差最大5.5m。近地层20m由上而下为：粉质粘土层(含不连续壤土层)、粉质粘土层、粉质壤土层、粘土层、细砂层、粉质壤土层，均为中等透水层，设计防渗墙厚40cm。以上两工程位于黄河下游沿岸，近地层土层状况具冇极大地共性，均采用多头小直径搅拌桩防渗板墙防渗。2、技术疲用2.1防渗墙围井试验为确保防渗墙的成功实施，正式开工前必须进行截渗围井抽水、注水试验,以确定防渗墙的完整性、抗渗性。根据施工设计图纸的要求以及《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》(DL/T5200-2004)中对于滲透系数计算方法的描述，该围井试验方法如下：围井试验选在靠近防滲墙轴线位置进行。围井设计成正方形，

5、边长3.2m，桩径500mm，桩与桩之间搭接厚度不小于设计墙厚，根据墙厚计算出桩机钻头间距，桩长为设计桩长，水泥掺量按照12%进行试验。2.1.1试验设备(1)DZ』25型多头小直径深层搅拌桩机1台(3个钻头)，用于围井施工；(2)钻机1台，用于观察井钻孔；(3)水泵1台，用于向围井内注水。2.1.2试验方法第一步：严格按照围井试验设计图纸及试验参数完成围井及检查井施工(围井形状尺寸及形式见上图);第二步：待围井墙体水泥土满足设计龄期后，将围井内的土方挖除2.5m，检查成墙外观，看成墙搭接情况、墙体完整性及成桩垂直度是否满足规范及设计要求，同时取样检测防渗墙墙体抗压强度及渗透系数。利用

6、观察井记录下地下水位高程；第三步：向围井内注水，当围井内水位稳定在墙顶高程以下10cm吋停止注水，将围井用塑料布封盖以减少水面蒸发对试验数据的影响，同吋记录下试验开始吋间；第四步：每日检查记录围井内水面降低情况及围井外侧检查井水面变动情况，当围井内水面下降1〜1.2m吋，停止试验并记录下停止试验吋间。2.1.3数据处理2.1.4注意事项(1)向围井内注水应在围井内土方饱水后停止，以减弱土方吸水对试验的影响；(2)围井注水时应密切关注围井外观察井的水位变化，若观察井水位变化较大或围井间水位偏差较大，应查明原因并采取措施改善，确保在防渗板墙符合质量要求的前提下试验。通过试验选定成墙外观质量

7、好，成桩垂直度高及抗渗性能和强度好的施工机具及参数进行防渗墙施工。2.2防渗墙施工防渗墙施工吋严格按照围井试验获得的施工参数进行。施工吋采取冇效的控制办法，确保水泥土防渗墙的墙体质量。施工顺序如下：(1)桩机就位调平，按照设计参数及试验确定参数调整钻头到合适间距；(2)第一搅拌站按设汁的水灰比配置并拌合水泥浆；(3)用泵把配制好的水泥浆输送到第二搅拌站并记录水泥浆重量；(4)开启桩机，钻头搅拌下沉，同吋开启浆泵送浆至设计深度，记录输浆量;(5)