浅议多头小直径深层搅拌截渗施工技术

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1、浅议多头小直径深层搅拌截渗施工技术　　摘要：本文结合某水库的渗漏特点，首先分析了截渗施工方案选择，然后详细分析多头小直径深层搅拌截渗施工技术方案。关键词：多头小直径；截渗；施工技术；加固中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1工程概况本水库枢纽工程于1971年11月开工兴建，因缺乏资金，1974年停建，并投入运行。2009年10月列为病险水库进行除险加固。水库集雨面积1.7km，原设计总库容278万m，有效库容243万m，正常高水位99.25m，校核洪水位100.05m；水库枢纽工程有：主坝一座，副坝

2、二座，放水涵洞一座。主坝坝型为均质土坝，坝顶高程99.80m，坝顶长143.00m，坝顶宽17m，最大坝高14.75m；一副坝坝型也为均质土坝，坝顶高程99.25m，坝顶长300.00m，坝顶宽17.00m，最大坝高7.20m；二副坝除险加固前未建。主坝及一副坝坝体填土为含砾壤土，红色，含较多砾石、粗砂，均为中等透水性。主坝与一副坝坝基上部均发育具中等透水性的含粘性砂砾石，黄色，含少量粘性土，以硅质角砾、次圆砾、石英粗砂为主。水库长期在高水位下运行，存在管涌可能，危及大坝稳定。2截渗方案选择6根据渗漏特点和

3、渗透稳定特点，主副坝截渗进行了4个方案比较。（1）方案Ⅰ为水泥土防渗薄墙结合土工膜方案。坝基防渗采用水泥土防渗薄墙，在内坡脚采用多头小直径深层搅拌截渗桩机，一次多头钻进，把水泥浆喷入土体搅拌，连续桩间相割形成连续的水泥土截渗墙，厚度≥170mm，设计深度深入粘土（含砾石、碎石）层或硅质岩层2m。坝体防渗在上游坝面铺设土工膜防渗，土工膜采用两布一膜，面层加设保护层。铺土工膜前，将坝面平整压实后，铺上15cm厚的粘质壤土。保护层是先铺中细砂厚10cm，再铺砂石厚10cm，最后面铺预制C20砼块，厚10cm。（2

4、）方案Ⅱ为高压喷射灌浆结合土工膜方案。坝基防渗采用高压喷射灌浆防渗，在内坡脚处选孔，钻孔按喷灌次序，先钻1、3、5孔，再钻2、4、6孔，交错进行，钻孔直径为13cm，钻孔深度深入粘土（含砾石、碎石）层或硅质岩层2m，坝体防渗同方案Ⅰ。（3）方案Ⅲ为粘土铺盖结合土工膜方案。坝基防渗采用粘土铺盖防渗，在坝前（上游）长238m、宽210m的范围内铺上粘土，铺盖面积为68695m，厚度为1.2m，铺盖周边设齿槽，槽宽1m，深1m。坝体防渗同方案Ⅰ。6（4）方案Ⅳ为土工膜防渗方案。坝基、坝体防渗均采用土工膜防渗，先将

5、库底及上游坝面平整压实，铺上土工膜，然后铺上保护层。以上4方案从投资和优缺点比较看，方案Ⅰ防渗效果好，投资较少；方案Ⅱ防渗效果较好，投资稍大；方案Ⅲ防渗效果一般，投资少；方案Ⅳ防渗效果一般，投资较大。经过综合分析比较后选择了方案Ⅰ。3多头小直径深层搅拌截渗3.1截渗墙设计要求截渗墙轴线布置于大坝内坡脚处，沿坡脚延伸，轴线长494.1m，墙底高程深入粘土层或硅质岩层（相对不透水层）2m。设计防渗墙最小厚度不小170mm，渗透系数小于等于1×10cm/s，抗压强度(90d)＞0.3MPa。3.2截渗墙施工参数确

6、定通过现场试验，确定施工参数为：三头钻机；钻头直径ф295mm；每个单元长度为1350mm；墙体搭接长度60mm；设计墙厚1908mm；水泥掺入比为12%；垂直度偏差≤0.3%；桩位偏差±10mm；浆液水灰比1.5:1。3.3截渗墙施工工艺确定截渗墙施工设计采用二次成墙施工工艺，施工步骤为：①配制水泥浆；②同时桩机就位并调平；③6钻进搅拌喷浆---启动主机，通过主机的动力传动装置，带动主机上的3个并列的钻杆转动，钻头搅拌，边喷浆、边搅拌，并以一定的推进力把钻头向土层推进至设计深度；④提升喷浆搅拌---边喷浆

7、、边搅拌、边提升到孔口；在上述过程中，通过水泥浆泵将水泥浆由高压输浆管输进钻杆，经钻头喷入土体，在钻进和提升的同时水泥浆和原土充分拌和；⑤桩机移位——设计钻头直径ф295mm；墙体搭接长度60mm，确定一、二次钻孔桩机移位225mm；重复①到④过程，完成一个施工单元；⑥桩机移位---移位1125mm，重复①到⑤过程，进行下一个施工单元施工，多次重复上述过程形成一道截渗墙。截渗墙施工流程和程序见图1和图2。图1截渗墙施工流程图图2桩机单元墙施工程序示意图3.4截渗墙施工截渗墙工程施工于2010年3月28日开工

8、至2010年5月1日完工，完成工程量5667m，施工强度为161.9m/d。投放施工人员10人；投入施工设备有多头深层搅拌桩机1台套，输浆泵1台，浆液拌和机1台，储浆罐1个，潜水泵2台。3.5截渗墙施工质量控制（1）为保证桩位准确，桩体垂直，墙体连续，垂直误差须小于0.3%，保证在桩径ф295mm，墙体搭接60mm情况下，最小墙体厚不小于170mm。6（2）浆液水灰比按1.5:1；水泥掺入量按大于12%控制。避免