攪拌樁水泥土截滲牆接頭的防滲處理
發布時間:2014-08-09
摘要:duotouxiaozhijingshencengjiaobanzhuangshuinitujieshenqiangjietoudefangshenchuli,caiyongcuoweidajiedexingshi,jingguozhushuijiance,zhezhongdajietoushigongjiandan,jieshenxiaoguohao,buyongzengjiarenheshigongshebeihefuzhugongyi。
關鍵詞:深層攪拌 樁搭接頭防滲
一、多頭小直徑深層攪拌樁薄壁防滲牆成牆特點
shiyongdixialianxuqiangzuoweidixiajichudefangshen,youyugongchengzaojiayizhishifangshenjishuzhongjiaoangguide,yinerqiyingyongfanweishoudaohendaxianzhi。jinnianlaiguoneichuxianlebobifangshenqiang,congertuozhanleqiyingyonglingyu。zhongtiewuhangongchengjixiechangyu1998年申報已獲國家專利的DZJ25多頭小直徑深層攪拌樁機,防滲牆的施工厚度為8cm~45cm,4年來在江蘇、湖北、江西、山東、福建等省廣泛應用並已取得很好的社會效益。
深shen層ceng攪jiao拌ban是shi利li用yong水shui泥ni類lei漿jiang液ye與yu原yuan土tu通tong過guo葉ye片pian強qiang製zhi攪jiao拌ban形xing成cheng牆qiang體ti的de技ji術shu。多duo頭tou小xiao直zhi徑jing深shen層ceng攪jiao拌ban樁zhuang機ji的de問wen世shi,使shi各ge幅fu鑽zuan孔kong更geng能neng安an全quan搭da接jie形xing成cheng連lian成cheng一yi體ti的de牆qiang體ti,使shi排pai柱zhu式shi水shui泥ni土tu地di下xia牆qiang的de連lian續xu性xing、均勻性都有大幅度的提高。從現場檢測結果看:牆體搭接均勻、連續整齊、美觀、牆體垂直偏差小,滿足搭接要求。該工法適用於黏土、粉質黏土、淤泥質土以及密實度中等以下的砂層,且施工進度和質量不受地下水位的影響。從漿液攪拌混合後形成“複合土”的物理性質分析,這種複合土屬於“柔性”物質,從防滲牆的開挖過程還可以看到,防滲牆與原地基土無明顯的分界麵,即“複合土”與周邊土膠結良好。因而,目前防洪堤的垂直防滲處理,在牆身不大於18m的條件下優先選用深層攪拌樁水泥土防滲牆。
二、多頭小直徑深層攪拌樁水泥土薄壁防滲牆的施工特點
1.分序成牆 目前水泥土薄壁防滲牆通常選取:12、16、20、25、30cm等幾種壁厚,多頭樁機兩鑽杆中心間距均在45cm左右,因而上述牆厚通常采用2工序、3工序施工方法來完成一個連續單元牆。下麵以DZJ25多頭小直徑深層攪拌樁機為例,敘述分序單元成牆過程。
(1)2工序單元成牆施工法。施工簡圖如圖1。在Ⅰ序樁孔完成後,主機沿防滲牆軸線前移0.225m,進入Ⅱ樁孔施工,Ⅱ樁孔施工結束即完成了軸線長1.35m的單元牆。繼續前移1.125m,即轉入下一單元牆的施工。
(2)3工序單元成牆施工法。施工簡圖如圖2:在Ⅰ序樁孔完成後主機沿防滲牆軸線前移0.15m,進入Ⅱ序樁孔的施工,Ⅱ序樁孔的施工完成後主機繼續前移0.15m,進入Ⅲ序樁孔施工,Ⅲ序樁孔施工結束即完成了軸線長1.35m單元牆。再前移1.05m,即轉入下一單元牆的施工。
2.接頭的形成 按圖1、圖2單元成牆示意圖連續施工,即可形成一道無接頭的連續薄壁防滲牆。然而相鄰兩樁孔有效搭接的施工間隔時間長短一般與氣溫、水文條件、地質條件、水泥摻入量、水灰比等因素有關,為此我們在湖北鄂州市粑鋪大堤進行了現場試驗:水灰比1.5∶1,漿液比重1.36。在不同的施工地段,我們在樁位孔口采集水泥土漿液,測試漿液的初凝時間,測試成果如下:
表中孔口水泥土漿液比重2.75~2.76,與純水泥漿液3.0的比重很接近,由此可知孔口水泥土漿液中水泥的含量明顯大於樁孔內15%(設計要求)的平均含量,因此我們認為相鄰兩樁孔施工間隔時間隻要不超過24h,就可以確保防滲牆的有效膠結的連續性。在施工中,由於機械設備、外部環境、地質條件、材料供應等原因,不可避免的造成較長時間的中斷,如超過24h則應采取相應的接頭處理措施。
3.搭接接頭的施工方法 對施工中產生的接頭,我們采取錯位搭接的形式。下麵以2工序單元成牆為例,搭接接頭如圖4所示,搭接樁孔中心長度1.125m,防滲牆軸線偏移距離為L。L=???1/2+?2/2?2-0.1252?1/2 式中:?1??停工時攪拌葉片直徑,?2??開工時攪拌葉片直徑。
三、搭接接頭在堤防截滲工程中的運用
1.搭接接頭的運用實例 由於搭接頭施工簡單,截滲效果好可靠,不用增加任何施工設備和輔助工藝,因而工期短、成本低。在接頭的防滲處理中,我們一直采用搭接的方法,表2是湖北、江西兩工地的運用實例。
2.搭接接頭的注水檢測 江西省鄱陽湖區二期防洪撫東堤除險
加固工程,位於進賢縣境內撫河下遊東岸,堤線全長51.68km。雖經曆年不斷培修加固,但地下水豐富,地下水類型主要為孔隙性潛水,僅在1961、1962年兩年內該堤段共有7處決口。堤身深攪防滲工程位於樁號24+600~27+200、28+700~29+820兩段,兩段堤線總長3.72km,樁深平均9m,牆厚16cm,水泥摻入量8%~12%。施工中產生的6個搭接接頭,工程竣工後對6個搭接接頭進行鑽孔、注水檢測。鑽機型號SGZ-1A,鑽孔直徑?75mm,鑽孔位置見圖4。
檢測采用不變水頭注水試驗,成果見表3。
由上表可知,全部搭接接頭截滲效果完全符合設計要求。
四、搭接接頭施工的截滲特點分析
1.控製樁孔傾斜值 樁機的調平直接關係到樁孔的均勻搭接及接頭的截滲效果。DZJ25多頭小直徑深層攪拌樁機,施工深度18m,采用了三根連通管調整樁機水平,連通管的布置如圖5所示。
樁機調整即控製樁機兩個方向的傾斜,一是沿防滲牆軸線方向的傾斜,控製1與2、3水準高差不大於9.3mm,即可保證樁孔軸線與防滲牆軸線方向傾斜小於3‰。同理隻要保證2與3水準高差不大於4.2mm,即可保證樁孔軸線與防滲牆縱剖麵的傾斜不大於3‰。上述水準高差的控製,熟練的主機操作手完全可以達到。表4是江西進賢鄱陽湖區撫東大堤水泥土防滲牆開挖現場檢測驗收統計表。由表中可知,樁孔軸線的最大傾斜值1.67‰,檢測點算術平均傾斜值0.89‰。控製了樁機的傾斜,保證了樁孔的均勻搭接以及搭接頭的截滲效果。
2.控製樁機的移位 樁機的移位詳見圖4:采取錯位搭接的方法,不僅可以增長截滲的滲徑,還可以最大限度的利用水泥土漿液的滲透加固效應。
3.保證最小搭接長度 如圖所示,我們采取搭接1個單元牆長度的方法,這樣可以達到施工軸線長度基本不變,截滲的效果也有保證。
4.水泥土漿液的滲透加固效應 水shui泥ni土tu防fang滲shen牆qiang是shi用yong水shui泥ni類lei漿jiang液ye作zuo為wei固gu化hua劑ji和he原yuan土tu通tong過guo葉ye片pian強qiang製zhi攪jiao拌ban混hun合he,利li用yong固gu化hua劑ji和he原yuan土tu之zhi間jian產chan生sheng的de一yi係xi列lie物wu理li化hua學xue反fan應ying,使shi被bei加jia固gu土tu體ti硬ying結jie成cheng具ju有you整zheng體ti性xing、水穩定性和一定強度的水泥土樁,經多樁孔相割搭接形成連續的水泥土防滲牆。由於水泥土漿液的比重是自然水的2~3bei,yinerzaizhonglidezuoyongxia,shuinitujiangyeshentoudaobeijiagututizhouweiyidingjulidetucengzhong,yinerxingchenglejiagukuandudayujiaobankuandudeyitiaofangshendai。zhezhongshentoujiagudexianxiang,zaiqiangtikaiwaguochengzhongkeyiguanchadao,qiangtiyuyuantuzhijianmeiyoumingxiandefenjiemian;用探地雷達檢測時,還可以發現其擴散的影響範圍最遠可以達到攪拌體外約1.0m。
綜上所述搭接接頭兩牆體之間的土壤,經水泥漿液的二次
滲漏加固,其截滲能力k=1×10-6是完全可以達到的。
5.搭接接頭的特點
(1)截滲效果可靠。截滲牆接頭的防滲處理,直接關係到截滲牆整體截滲效果,這一直是施工單位、設計部門關注的問題,特別是薄壁防滲牆其接頭的防滲處理尤為突出。目前水泥土防滲牆的牆厚,通常在16~30cm之間,深度8~18m,如采用對接的方法,很難保證牆底部的整體連續性。
(2)縮短施工工期。采用搭接接頭後,接頭不用另外再處理了,這樣防滲牆施工結束,即工程竣工,縮短了完工工期。
(3)降低施工成本。由於多頭小直徑深層攪拌樁機具有功效高的特點,完成1個15m樁深的搭接接頭隻需1個小時的時間,因而成本不高。接頭完工後勿需另外再處理,降低了施工成本。