水利水电工程施工中的防水截渗技术研究

张敏

摘要：在普通深层搅拌桩技术的基础上慢慢发展出了多头小直径深层搅拌桩截渗技术，将此技术应用在水利水电工程中可以收获良好的防水截渗效果，并且此种技术具备多种应用优势，具有较大的研究价值。

关键词：水利水电工程;防水截渗技术;研究

多头小直径深层搅拌桩机是多头小直径深层搅拌桩截渗技术中常用的设备，利用此种设备在深层土体中注入水泥浆，让水泥发挥出固化作用，然后使用特制的搅拌设备对软土和水泥进行搅拌，从而形成水泥土墙，达到截渗目的。

1、工程概况

作为政府的重点建设项目，某水利枢纽工程受到政府的重点关注。本工程地处引航道口门向东400米和800米的位置，临时围堰的建设目的是为引航道水利枢纽工程的顺利开展提供保障。围堰设计防洪标准较高，顶标高为8.5米，工程全长为612米，位于长江一侧的围堰长度为305.3米，位于内江一侧的围堰长度为306.7米。将水泥截渗墙设置在坝中6米高程，底高程-13米，设计桩长为22米，总体工程量为8798平方米。

2、技术应用研究

2.1选择施工方案

在此围堰工程中采用的是沙枕袋筑堤的方法，取材十分方便，不仅节省了时间而且还节省了成本支出，同时对防渗性能的要求也比较高。原本的设计方案中所采取的方法是在围堰中间垂直插塑，但是由于沙堤具有较高的含水量，没有很好的办法成槽，所以就没有正式实施这种方案。经过实地勘测和专家商讨，又提出了高喷、摆喷等截渗方案，然后对每一种方案的施工工期、工程造价和施工质量等方面进行对比，最后确定采取多头小直径水泥土深层搅拌桩墙截渗方案，这种施工方案具有诸多应用优势，比如成本较低，施工周期较短，可以收获比较理想的效果。此外，为了保证此种施工方案可以顺利实施，在开展施工作业之前还进行了试桩，将最后的各项施工参数确定下来。

2.2选择桩型

要想让水泥土截渗墙顺利成墙，首先就要保证在搅拌水泥土的过程中让水泥土变为流态或塑态，因此本工程选择的是5头桩机，5根主轴、2根供浆、2根供水、1根供汽，选择这种桩型可以保证土体和水泥之间能够完全置换，还能取得十分良好的搅拌效果，让搅拌的均匀性得到增强。

2.3多头小直径水泥土深层搅拌桩截渗墙试桩

水泥截渗墙试桩试验：水利水电工程桩基规范和施工法则中对材料配比有明确规定，通常情况下深搅桩和多头搅拌桩的水泥掺入量是12%～17%，水灰比是1.5～2。由于本工程比較特殊，对防水截渗的要求比较高，所以需要进一步提升截渗的可靠性，保证设计渗透系数的具体要求可以被满足，结合工程实际情况最终确定此次打桩次数为三次，第一次水泥掺入量是15%，第二次水泥掺入量是17%，第三次水泥掺入量是19%。

2.4试桩检测并确定施工参数

对每一次试桩的抗压和抗渗性能进行检测，其中第三次试桩形成的水泥土截渗墙砼的各项参数如下：砼设计值R28大于1.1Mpa，共完成三组取样，渗透系数设计值小于5*10-6，工完成一组取样，质量检测试验室的检验结果如下：三组样本的砼强度分别为1.3、1.7、1.5;渗透系数低于2.2*10-7，可以满足设计要求标准[1]。同时还通过取样的方式对水泥土防渗墙的墙体完整性进行了检测，检测结果表明桩和桩之间拥有比较理想的搭接效果，防渗墙的墙体也比较完整，轮廓十分清晰，墙体表面的光滑程度较高。在深度14和20米的位置各取芯一次，检测结果表明搅拌比较均匀，桩的垂直度偏差也比较小。通过水利建设工程质量检测站的试验，最终将水泥土截渗墙水泥掺入量确定为19%，水灰比最后确定为1.5。

3、正式施工环节

通过试桩环节将各项施工参数确定下来，并且证明了多头小直径水泥土截渗墙可以应用到本工程中，具体的施工形式为单排桩施工。在桩基上面安装了电脑喷浆记录仪，这样做的目的是确保能够取得比较均匀的注浆效果，在具体施工过程中不仅对整体喷浆量进行了有效控制，而且还对局部的喷浆量进行了严格控制，只有这样才能保证水泥土截渗墙的整体建设质量。正式施工流程如下：（1）第一搅拌站根据设计好的水灰比进行水泥浆的配制，并做好搅拌工作。（2）水泥浆配制并搅拌完成之后，使用合适的泵将其运送到桩机第二搅拌站，并将水泥浆的重量记录下来。（3）桩机就位调平。（4）正式开启桩机，通过钻头搅拌让水泥浆下沉，通过浆泵将水泥浆送至原本设计的深度，把输浆量准确记录下来。（5）对水泥浆进行搅拌，然后在施工面进行喷浆，把具体的输浆量准确记录下来，完成喷浆后把浆泵关闭，第一组桩施工作业完成。（6）让桩机向前移动一定距离，然后调平，重复上述步骤完成第二组桩施工。（7）当完成整面墙的施工作业之后，让桩机向前移动一定距离，调平桩位，对相邻两个单元墙之间的桩进行搭接，并确保搭接长度在100mm以上，然后重复以上步骤即可完成全部的施工注浆工作。

4、检测效果分析与研究

搅拌桩防渗墙的质量检测方法有多种，比较常见的有开挖检测、钻孔取芯检测、无损检测和围井注水检测等，下面分别介绍一下这几种检测方法：（1）开挖检测：每隔五百米的距离顺着堤线展开开挖作业，具体开挖长度为3～5米，开挖深度为2.5～4米。需要对墙体外观进行全面检查，确保质量达标，重点关注是否存在蜂窝、孔洞等问题，并保证墙体厚度和垂直度都能满足要求。（2）钻孔取芯检测：利用钻机进行抽芯取样，对水泥土的单轴抗压强度进行检测，正确评价渗透系数和抗渗比降等（3）围井注水检测：此种方法主要目的是对墙体的实际渗透系数进行检测。（4）无损检测：主要目的是对墙体的连续性和具体深度进行检测。本工程使用了前三种检测方法，通过对检测结果的对比分析，发现应用多头小直径水泥土深层搅拌桩施工技术取得了十分理想的防水截渗效果，桩身具有良好的完整性和均匀，可以有效满足设计标准和实际要求。

结语

虽然搅拌桩防渗墙的检测方法不够成熟，但搅拌桩防渗墙具有无污染、造价低、施工周期短等诸多应用优势，而且还能取得十分理想的防水截渗效果，所以此种技术在水利水电工程中得到普及，并且具有较高的研究价值。

参考文献

[1]赵志刚.浅谈水利水电工程防渗堵漏施工方法及其施工管理[J].产业科技创新，2019，1（19）：65-66.