浅谈水泥土搅拌桩截渗墙在水库加固中的运用

肖琼 廖志军

摘要：本文介绍了用水泥土搅拌桩来加固重粉质壤土、粘土及粉质粘土坝身，其施工质量控制的关键是把水泥浆均匀地喷入坝基土中，同时，将水泥浆与坝身填土充分地搅拌均匀，可以保证形成完整、连续、均匀且具有一定强度的桩体，达到加固的效果。

关键词：水泥土搅拌桩；截渗墙；水库加固；应用

1 概述

樊庄水库位于襄阳市襄阳区古驿镇张官桥村，拦截汉江支流唐白河分支港沟，集雨面积19平方公里，水库原设计总库容1868万立方米，兴利库容1382万m3，设计灌溉面积2.2万亩，有效灌溉面积2.0万亩，水库养殖水面面积3600亩，该水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用的中型水库。大坝为粘土均质坝，坝顶高程123.2m，坝顶长1957m，最大坝高16.8m，坝顶宽度5.0m，大坝外坡为草皮护坡，坡比上部1：2.5，下部1：2.75；内坡为混凝土护坡，坡比1：2.75。工程于1957年建成年久多处渗透，主坝坝身填土压实度不满足规范要求，故必須对主坝采用水泥土搅拌桩截渗墙处理。用水泥土搅拌桩来加固重粉质壤土、粘土及粉质粘土坝身，其施工质量控制的关键是把水泥浆均匀地喷入坝基土中，同时，将水泥浆与坝身填土充分地搅拌均匀，可以保证形成完整、连续、均匀且具有一定强度的桩体，达到加固的效果。

2 水泥土搅拌桩截渗墙的布置和加固主要技术参数

该水库大坝坝身层人工填土，填土组成以重粉质壤土、粘土及粉质粘土为主，渗透系数偏大，因此，选用水泥土搅拌桩截渗墙进行防渗处理，桩位距坝顶上游1米沿坝身纵向呈条形布置，水泥土搅拌墙有效厚度为φ300mm，水泥掺入比为11%，有效长度10.0m左右， 防渗墙底高程深入淤泥质粘土层约2000mm，加固后水泥土28天无侧限抗压强度不小于0.5Mpa，渗透系数：不大于A×10-6 cm/s。

3 水泥土搅拌桩加固施工质量控制要点

3.1施工过程中质量控制

（1）水泥土搅拌桩施工现场事先进行坝身平整，清除坝面上的建筑垃圾和障碍物，局部不平整的地段采用粘性土进行回填并压实。

（2）施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不超过1%；桩位的放线偏差不大于20mm，成桩后的桩位偏差不大于50mm；成桩直径和桩长不小于设计值，以免发生不连续或堵塞。

（3）搅拌桩施工前应仔细检查搅拌机械、供浆液、送浆管

路、接头和阀门的密闭性、可靠性。送浆管路长度不大于60m。

（4）水泥土搅拌桩施工机械配备有经国家计量部门确认的能瞬时检测并记录出浆量的浆体计量装置及搅拌深度的自动记录仪。

（5）搅拌头直径应定期复核检查，其磨耗量不大于10m m。

（6）水泥土搅拌桩施工步骤为：

a.搅拌机械定位、调平；

b.下钻搅拌至设计加固深度；

c.边喷浆、边搅拌提升直至设计桩顶以上0.5m处停灰；

d.重复搅拌下沉至设计加固深度；

e.桩机纵移定位、调平，多次重复上述过；

f.关闭搅拌机械；

3.2质量控制应注意的问题

（1）为确保搭接长度，墙体厚度及整体性，施工时放一条醒目平行设计截渗墙轴线的辅助，为保证桩位的准确度，根据桩孔距，搭接长度，制作桩位放样定尺，可在辅助线上定出每序成样孔号位置，使桩位偏差满足设计要求；

（2）施工所用的水泥必须有出厂合格及化验单，且按国家规范、规定进行检测，合格后才能使用；严格按照水灰比要求配制水泥浆液，对配制好的水泥浆液进行检测，合格后才能使用，确保每米喷浆量不少于设计浆量；

（3）当搅拌头达到设计桩底以上0.5～1.0m时，即开启喷粉机提前进行喷粉作业。当搅拌头提升至设计桩顶以上500mm时，喷浆机即停止喷粉浆；

（4）成桩过程中因故停止喷浆，应及时记录停浆单元成样深度及时间；若在24小时内恢复施工，再次喷浆时应将桩机搅拌下钻到停浆面0.5 m以下；若超过24小时，要考虑该桩和前一根桩进行搭接，则应对该桩进行喷水空钻留出榫头，待恢复施工时该桩水泥掺入量稍增加些。

4 加固效果分析

本工程 坝 身采用 水 泥 土 搅 拌 桩 加固 长1175 m，深 度 为10左右，面积12072m 2，施工完成后，采用钻孔取水泥土芯样和开挖探井检查相结合的方式检查水泥土搅拌截渗墙的连续性、强度以及可能存在的质量缺陷情况。选择0+340、0+500、0+700、0+998、1+306和1+406六处 进行 钻 孔 取 芯试 验，根据 钻 孔情况 又 选 择了0+370 和 0+70 0 两处开挖 探 井进行 截渗墙身搭 接和 链 接质量 进行检 查。采用3 0 0型地 质钻 孔 机进行 钻 孔 取 芯 样，依据《岩土工程 勘 察 规 范》G B5 0 0 21-2 0 01、《土 工试 验 规 程》S L 2 37-19 9 9 的 相 关 要求 进 行 现场 钻进和 抽取 芯 样。

试验结果为：

①通过钻孔取芯样和探井的检查结果显示：水泥土搅拌桩截渗墙墙体上下连续、形成均匀的墙体，桩体彼此之间的搭接完好，未见搭接错位现象。

②钻孔注水试验和芯样的试验结果表明：水泥土搅拌桩截渗墙墙体渗透系数K20=3.82×10 -8-5.68×10 -8cm/s，满足设计要求。

③水泥土搅拌桩截渗墙墙体水泥土的无侧限抗压强度值为0.850-1.745MPa，满足设计要求。

5 结语

用水泥土搅拌桩来加固重粉质壤土、粘土及粉质粘土坝身，其施工质量控制的关键是把水泥浆均匀地喷入坝基土中，同时，将水泥浆与坝身填土充分地搅拌均匀，这样才能保证形成完整、连续、均匀且具有一定强度的桩体，达到加固的效果。本工程的实践表明：水泥土搅拌桩截渗墙施工质量控制措施是得当的，加固效果是非常显著的，达到了预期设计要求。

参考文献：

[1]陈朝阳、彭 琦、位 敏.《病险水库加固设计中的主要问题及对策[J]》.人民长江，2011.12：81-84

[2]傅晓玮.《中小型水库除险加固措施》[J].江西建材，2012，0.：169-170

作者简介：

肖琼 男、1973年9月生 大学本科，工程师，主要从事水利工程施工及管理工作。