论水泥土搅拌桩防渗技术在堤防中应用

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1、论水泥土搅拌桩防渗技术在堤防中应用　　【摘要】水泥土搅拌桩防渗技术是近几年发展起来的一项兼具经济实用、高承载力、防渗效果良好的一种堤坝防渗技术。本文通过对水泥土搅拌桩防渗技术的研究，试探讨水泥土搅拌桩防渗技术的原理、设计要点及施工流程，为今后的堤防工程设计及施工提供良好的借鉴。【关键词】水泥土搅拌桩防渗技术；堤坝；设计要点；施工流程中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：一、前言水泥土搅拌桩防渗技术是指利用目前市场上的水泥作为防渗墙面的固化剂，通过特别改制的多头小孔径搅拌机进行深层搅拌的施工工艺。该工艺在堤基深处直接将天然土和固化剂在预

2、先设好的配比条件下进行强化搅拌，产生一系列反应，使水泥浆和粘土加固硬结，令其具有良好的稳定性、整体性及较强抗压、较高承载等特性[1]。目前我国对堤坝防渗处理工作有多种方法，高喷、射水法造砼防渗墙等都有很好的防渗效果，但其施工成本高，仅适合短距离及重要堤坝体施工。帷幕灌浆技术则适用于地形复杂、路线长、防渗范围大的堤坝工程，但其投资大，防渗效果不太理想[2]。7水泥土搅拌桩防渗技术的优点有：①筑成的墙体可形成均匀连续的厚度，接头少，抗压及抗变形能力强，可抵抗动物钻洞等对墙体造成的危害；②在施工过程中不需开槽，可避免因开槽而引起裂隙或者塌陷及槽内

3、所填的土难以夯实等；③水泥土搅拌桩防渗技术适用于各种土层土质，且其工效高，工艺简单，造价低。综合分析，在堤坝的防渗中采用水泥土搅拌桩防渗技术，是目前较为理想的举措。二、水泥土搅拌桩防渗技术的应用堤坝的防渗施工是一项工程浩大、高投资的工程，所以需要工作人员对整个施工过程进行严格的地质勘探、土质分析、施工设计，以及严格按照施工要求开展工程施工。施工工程的土质分析在进行施工前，要对施工的地质进行详细分析，不同地段的地质结构不同，在施工过程中所需处理也不尽相同。（二）施工设计一项工程在实施前必然要对施工项目进行全面的了解和严格的规划计算，这样才能保

4、证工程的质量。在水泥土搅拌桩防渗技术在堤防中的应用过程中，主要通过以下几个方面进行具体的规划设计：1.确定防渗墙的位置7确定防渗墙的位置，要综合考虑施工地的地质地貌及土质情况，以及最大限制施工深度，目前该技术可达到的最大深度为18m。在深度满足要求时，首先应把防渗墙设计在堤顶为首选，这样可以有效解决堤基和堤身的渗透流出问题,且在工程投资方面比较经济；其次，可将防渗墙设置在临河的堤脚处，将防渗墙用其他的防渗材料与堤身连接，以保证防渗系统的完整性。2.确定防渗墙的深度一般情况下，墙体的高度可与堤顶或地面相齐平，墙底在一般情况下须深入堤基相对不透

5、水层，这样才可保证达到较好的防渗效果。3.设计水泥土搅拌桩防渗墙体的厚度渗透比降主要决定了墙体的厚度，根据目前应用较为广泛的北京振冲江河截流技术开发有限公司制订的《多头小直径深层搅拌桩截渗墙技术标准》，可按照下列公式计算水泥土搅拌桩防渗墙的最小墙体厚度：δ=ΔH/[J]式中，δ为防渗墙的最小厚度(m)；ΔH为防渗墙上下游两侧的水头差；[J]为设计允许的渗透破坏比降。在计算墙厚时还须考虑施工允许偏差范围，一般情况下，最小墙体厚度不宜小于10.0cm。4.水泥掺入比及水灰比的设计7在进行水泥掺入比及水灰比的设计时必须先进行充分的配比试验。先垂直

6、钻取垂直土层进行土质分析，与之前勘探的地质情况相结合，进行整体施工工程的土层详细分析并对相应的方案进行调整。取各层的土质与本工程中采用的水泥开展室内的配比试验，得到不同的水泥掺入比及水灰比在无侧限的抗压检测下的抗压强度值（一般情况下采用90天的龄期试块作为指标）、渗透破坏比降及渗透系数指标等。在得到相应的数据后，根据实际需要加固的堤段的地质及防渗水头情况，采用较为经济合理的方案进行处理。一般情况下，水泥掺入比与水灰比的可取值范围分别为8%~12%，0.8~2.0[4]。（三）工艺流程水泥土搅拌桩的施工须按照施工前设计逐步进行，以保证工程的质

7、量。水泥土搅拌桩的工艺流程依次为：桩机就位，同时启动电机和制配水泥浆，送浆、喷浆、搅拌，移位，质量检测。桩机就位7在桩机定位前要做好勘探测量，确定好桩位，尽量减少偏差。在施工地段附近的障碍物要及时清理，然后用起重机将施工机器悬吊到指定的架设位置，在桩机下面铺设钢板。搅拌桩机利用自身的步履系统自行调整至施工桩位点，再次检查机械定位情况，并对出现的偏差要及时调整纠正。在定位中要使桩机底盘保持水平，且需调整力柱导向架至垂直。工程中要求垂直度的偏差应小于1/250，桩位的偏差不能超过0.50cm，垂直度的偏差不能大于0.5%。启动电机并同时制配水泥

8、浆启动水泥搅拌桩的电机，让搅拌桩沿着设好的导向架边搅拌边下沉。在搅拌桩下沉的同时，按照施工前设计好的水泥浆比和水灰比进行水泥浆的拌制，每次拌合的时间要大于3分钟。然后将拌好的浆液