堤防防渗处理中深层搅拌结合高压喷射灌浆的应用

孙林

（湖南兴禹建设有限公司 湖南常德 415000）

1 引言

深层搅拌法是地基化学处理方法，高压喷射灌浆技术是利用射流切割技术对土地进行加固。两种方法各有优缺点，在实际工程中应合理选用，本文仅以鼎城区善卷垸防洪大堤水利综合治理续建工程为例探讨了两种技术的结合应用，通过取长补短，获得更佳额防渗加固效果。

2 项目背景

常德市鼎城区善卷垸防洪大堤水利综合治理续建工程，是沅水一线大堤，桩号为11+664～12+516，长852m，工程造价约4660.57万元。本标段主要建设内容为：老堤堤防开挖、基础水泥土搅拌桩、长螺旋钻孔灌注桩、新建混凝土防洪墙、廊道、西站路交通闸新建等。

3 堤基防渗能力提高处理方案

本次规划堤基防渗处理范围为桩号K16+050～K21+465，目前K16+050～K19+550已实施了高喷灌浆防渗处理。该部分桩号防渗处理选用两种方案进行对比：

方案一：采用高喷堤基防渗处理方案，桩距1.0m，深入砂卵石层0.5m，桩总长18000m，总投资1137.8万元。优点：压力大对周围土体挤压能力强，与土体搭接效果好，施工简单，缺点：投资大。

方案二：采用水泥土搅拌桩堤基防渗处理方案，桩距1.0m，伸入粉砂层1.0m，与原高喷桩搭接2m，总投资261.43万元。优点：利用原高喷防渗墙，节省投资；缺点：与原高喷防渗墙结合效果不佳，水泥搅拌桩相对防洪墙位置不定，施工难度大。

通过专家审查意见，推荐此方案二。设计时尽量考虑原高喷防渗桩的利用，针对 K16+050～K16+250、K16+650～K16+850 及 K18+050～K19+250共1600m结合已往高喷处理方案。新、老高喷防渗墙水平搭接采用高喷防渗桩，桩距1.0m；堤基面与原高喷防渗桩垂直搭接采用水泥水搅拌桩，在原高喷防渗墙两侧各布置一排，排距1.5m，桩距1.0m，桩径0.5m，搭接长度2m。通过水平和垂直搭接措施，使堤基形成悬挂式的防渗屏障。

4 深层搅拌桩（防渗墙）施工技术

本工程内容包括：深层搅拌桩（防渗墙），水泥掺量18%，水泥标号32.5，共计11733m2阻水面积；施工主要设备为SJ4-500型深搅钻机，每台深搅钻机配备一台SJC型水泥土搅拌桩浆量监测记录仪。

本工程多头小直径深层搅拌桩防渗墙的具体施工方法如下：

（1）钻机台车就位、调平；

（2）制浆：选用32.5水泥，根据现场试验确定的水灰比配置水泥浆，并及时运输至储浆筒；

（3）开启浆泵，同时搅拌下沉，至设计深度后，喷浆搅拌10s左右，然后提升、搅拌同时喷浆至地面，完成一个单元墙施工；

（4）沿墙轴线往前移动桩机1.6m，开展下个单元墙施工，精确对位，第一根桩与上个单元最后一根桩搭接5cm，重复上述步骤；

（5）施工时从桩孔冒出的废浆、污水，按监理工程师指定位置排放。

5 水泥土搅拌桩施工技术

本工程工程内容包括：水泥土搅拌桩加固地基，桩径φ500mm，水泥掺量18%，水泥标号32.5，共计13464m；施工主要设备为单头深搅桩机，施工前做好现场试桩工作，具体施工要点如下：

（1）定位：行走桩架到达指定桩位，对中，并保持水平。

（2）预搅下沉：启动搅拌机，放松起重机钢丝绳，令搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度7～10cm/min、工作电流≤70A。

（3）制备水泥浆：搅拌机下沉至一定深度时，根据已确定的配合比拌制水泥浆，以备后用。

（4）提升喷浆：搅拌机下沉至设计深度，立即开启灰浆泵压入水泥浆，边喷浆、边旋转，同时提升搅拌机。

（5）重复上、下搅拌：为确保软土与水泥浆均匀搅拌，需不断提升、下沉搅拌机。

（6）清洗：在集料斗内注入一定的清水，打开灰浆泵，对管路中残留的水泥浆进行清理。

（7）移位：重复上述步骤，开展下一根桩施工。

6 高压旋喷施工技术

本工程采用PO42.5普通硅酸盐水泥，钻孔设备包括17/18型空压机、潜孔锤钻机、气动潜孔锤及钻头等，灌浆设备为GBD-2型三重管高喷台车。

（1）试验阶段：根据设计图纸初拟工艺参数，钻孔灌浆前进行高喷灌浆试验。

（2）测量放孔：采用导线控制法，利用DJ2光学经纬仪、钢尺开展主轴线放样，复验合格后测定桩位点。

（3）钻机就位：钻机定位，要求钻头与孔位中心对准，做好水平校正工作，同时固定牢靠，确保不会随意移动。

（4）钻孔施工：本工程设计要求钻入砂砾石覆盖层，拟采用潜孔钻机造孔，终孔后拔出跟管钻具，在套管内下设经特殊加工的PVC管，拔出套管。

（5）制备水泥浆：桩机移位时，按确定的配合比配置水泥浆，以作备用。

（6）灌浆施工（图1）：喷浆管下沉至设计深度，停止钻进，将高压水管、空压管等接通，启动高压清水泵、泥浆泵、空压机、钻机，持续旋喷、提升，直至达到加固高度。

图1 灌浆施工工艺流程图

（7）桩头部分处理：旋喷管提升接近桩顶时，从桩顶下1.0m慢速提升旋喷，至桩顶标高时停止提升继续喷射，确保桩头质量。

（8）冲洗：喷管提到预定高程，结束施工，冲洗相关设备。

（9）回填、封孔：高喷完成后开展孔口静压回填注浆，至液面不再下降。

7 结语

综上所述，深层搅拌法、高压喷射灌浆法均具有良好的防渗加固作用，在实际工程中，可对此技术进行合理选择或是配合应用，科学配备相关施工材料与设备，规范落实各道工序，切实保证施工质量满足要求，获得其应有的处理效果。