深层搅拌桩技术在水利工程施工中的应用分析

张幸伟 段伟涛

摘 要：水利工程施工中，深层搅拌桩技术具有比较明显的优点，能够有效处理地基，实现理想的控制效果。基于此，本文详细分析了这项施工技术的相关内容，包括概念、优点、施工方法、质量控制等，希望能够实现理想的施工效果。

关键词：水利工程;地基处理;深层搅拌桩技术;应用

水利工程的建设发展对社会经济和社会进步具有重要现实意义，同时对发电、灌溉和航运等方面也具有深远的意义，由此，要加强水利工程建设。在水利工程建设中，地基作为一种隐蔽性工程，是水利工程建设的重要内容，对水利工程的成败具有重要影响。一旦地基成型，对其有关的一系列检查和补救策略很难实施。现阶段，地基处理中使用最为普遍的技术是深层搅拌桩技术。因此，对于地基的处理要着重加强深层搅拌桩技术的控制，从而保障水利工程的施工质量。

1 深层搅拌桩技术概述

1）适用对象。深层搅拌桩技术也称为深层水泥搅拌桩技术，水泥作为一种固化剂，在使用对象强度增加、硬度增大方面有作用，所以适用的地基是软土地基或非正常地基，比如淤泥质地、细砂地，这种技术不仅可以加固地基，还可以防止地基发生水体渗漏现象。

2）深层搅拌桩优势。深层搅拌桩制作过程中，需要用到水泥土，将其加入到自然土中，水泥的流动性会使其很快渗透到自然涂内部，待其固化后，水泥土和自然土会形成一个整体，水泥土比重和侧线抗压强度都比自然土要强，所以和水泥土成为一体的自然土地基在抗压强度和防渗能力上会有提升。地基整体的承载能力也会变大，地基防渗透长度和范围也会变大，在这样的复合地基上建设水利工程，水利工程在使用中也不会轻易发生不均匀沉降问题。

3）桩体质量检测。深层搅拌桩的作用优势建立在桩体质量合格的基础上，所以在使用前，需要对其进行质量检测。检测标准规定与相关的建筑地基施工验收规定相一致，在真正检测过程中，主要将复合地基作为检测对象，检测项目是承载力，要在检测范围内找到三处以上的检测对象，来使检测结果更加有代表性。主要采取的检测方法是静载试验，在一定量荷载作用下，如果桩体还能保持完好无损，强度没有下降，证明桩体承载力是合格的。桩体在软土地基内部分布应该是均匀的，这需要轻型初探试验，如果软土地基不会发生不均匀塌陷，证明桩体是均匀的。对深层搅拌桩进行实验时，还要将时间控制在成桩之后，要满足应用时间要求。

2 深层搅拌桩技术的施工方法

1）施工前准备工作。在施工前，施工单位首先要做好准备工作，要对施工的流程进行优化，还要对施工材料以及施工设备进行质量检测，保证施工材料性能的最优性，还要保证施工机械设备在水利工程中可以正常的投入使用。在施工的过程中，需要对参数进行特殊的设定，要控制泵输送的浆量，还要控制好输浆的时间以及起吊的时间，在设定好参数后，要合理优化施工工艺，选择正确的工艺技术。在施工前，还需要进行试验，对试桩的数量进行控制。工程监理人员需要对原材料的质量进行控制，尤其是水泥的质量，水泥材料的性能如果不高，则会导致地基的施工质量不高，施工材料对水利工程的整体质量有着直接影响。

2）水泥土配比试验。施工前的水泥土配比试验能够对工程的有效进行提供可靠、科学的参数支持。比如28d的桩体配比强度为1.50，抗压强度为1MPa，在施工現场挖取地下5m处的土为样本，在测定后发现土样的含水率为28.6%，配比设计原料为水泥、水、天然土、外加剂，配比比例为100∶667∶55∶1。参照比例在室内选取对应的原料，进而对施工现场的试桩进行施工。第二，工艺试桩。试桩工作的进行主要是将施工部位和工程桩的布置来开展的，首先在每段墙体下放置一个试验桩，在检验合格后将其永驻。其次，对施工参数进行确定，最适合的参数为：钻井速度为每分钟1.10m，提升速度为每分钟0.60～0.80m、喷浆压力在0.20～0.40MPa之间等。最后，将水泥浆和软土进行强制性搅拌，且尽可能搅拌多次，从而提升水泥的强度。

3）工艺流程。（1）施工定位。结合实际工程的定位放线结果，施工中涉及的机械设备要在施工区域内的指定位置架设，而对于成片的桩位施工，则要从工程的中心向外扩散式设置。（2）搅拌系统的下沉。在将深层搅拌机的输浆管、输水管以及电器系统接通后，要对系统的循环功能进行检查，在确保工作正常后，再将深层搅拌机的电机开启。此时，搅拌系统会顺着搅拌机的导向架逐渐下沉并开始搅拌。（3）水泥浆的拌制。在深层搅拌机的搅拌系统下沉到深度后，要进行水泥浆的拌制。该工程的泥浆拌制材料选择优质的膨润土以及较少的黏土，其配合比重控制在1.1～1.2，胶体率为95%，粘度控制在18～25S，含沙量≤5%。为改善水泥浆的综合性能，可在水泥浆中添加适量的添加剂。另外，水泥浆在经过制浆池、沉淀池和储存池的3次处理后，方可进行灌注使用。（4）搅拌成柱及清洗。在搅拌系统下沉至预定深度后，开启灰浆泵并将水泥浆灌注到地基中，同时要将钻机缓慢上提。此时，搅拌系统要继续旋转搅拌，确保水泥浆和土层的混合均匀。为了提高桩柱体顶部的强度，在桩柱体顶面以下的1.5m范围内，要进行二次灌浆，并根据施工设计和土层的分布状况，在此区域内进行来回式的循环搅拌。桩柱体的施工完成后，利用深层搅拌机输水管中的清水将钻头冲洗干净，并移至下一桩柱工位。

3 水利工程地基处理中深层搅拌桩技术质量控制

1）输浆管堵塞问题。输浆管堵塞，浆体就无法顺畅到达前台操作机械，也就无法正常喷浆。这种问题出现的原因是：浆液中含水量过少，灰浆材料过稠，喷管位置不利于设备出浆。在停浆或断浆状态下，输浆管内部没有得到清理，经过一定时间后，这些残余的浆体回固化，管内部就会出现堵塞。解决措施：对搅拌桩浆体各种组成成分的配置比进行设计，比如水灰比在0.5状态下的浆体才不会发生堵管现象，在发生堵管之后，在浆体未固化之前，要及时清洗，停桩部位也要重新打桩。在继续施工后，如果堵管现象依旧发生，则需要考虑其他原因，比如钻头喷管位置，在堵管现象中，一般都是搅拌刀片和喷管位置有误，主要是两者间距过小，所以相关人员要做好距离的调整。

2）机械的控制。浆液的喷射射程要符合搅拌桩高程要求，在施工中桩端浆液喷射充分，一般采取浆液喷浆座底半分钟的方式，此时浆液正处于出浆口。所有的搅拌桩桩端所在的平面与地平面保持平行，地基平整度才会得到保证，所以还应对搅拌桩与地平面之间的角度进行调控，首先起吊设备放置上，要保持一定的平整度，使其与导向架呈垂直关系。对设备设施以及地面之间的关系进行检验，在垂直度偏差不是河大的情况下，搅拌桩施工可以继续。

3）浆体的控制。浆体必须由储备浆体的设备提供给搅拌机，前者运行时间要早于后者，两者要保持同样的运行状态，如此才能保证前台操作机械不断喷浆搅拌成桩。操作机械在喷浆速度和次数方面，也要控制好，保证地基搅拌桩均匀，不会出现断桩问题。如果浆体供应不及时，机械呈现出喷浆量变少现象，操作人员要注意对搅拌机状态进行调整，减小停浆点。如果机械设备不能一气呵成，连续施工，还要注意观察停机时间，因为时间过长，浆体会固结硬化。

4 结束语

综上所述，水泥搅拌桩技术在水利工程建设中得到了较为广泛的应用，能够提升软基的承载力，起到防渗的作用。必须结合实际情况，按照因地制宜的原则，对各项细节进行控制，强化施工效果，实现地基质量的有效提升。同时，必须加强后期质量控制，促进水利工程的稳定发展。

参考文献

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