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【摘 要】 随着我国经济的发展，各种水利工程项目不断涌现，建设规模和数量与日剧增。目前，混凝土搅拌桩截渗墙是水库围坝加固的主要措施，是以水泥作为主要的固化剂，配以混凝土板实现的一种新的技术措施。以下笔者就混凝土搅拌桩截渗墙技术在围坝加固中的技术应用进行分析，可以参考。
【关键词】 混凝土；搅拌桩；水利工程；岩溶地区
水库建设工程是推动社会发展的基础，更是为人们生活和各个行业生产提供水资源的主要基础设施。伴随着社会技术的发展，水利工程逐步成为建筑工程的主要组成部分，其各种施工措施和施工方式也在逐步完善，在施工中水泥搅拌桩技术的推广应用，成为提高水利工程施工质量和施工效益的基础施工措施。
一、混凝土搅拌桩防渗墙技术的施工特点及应用范围
1.施工特点
现阶段，混凝土搅拌桩主要用于对软弱地基的改良工程中，是近几年水利工程项目中常采用的一種施工方式，主要用来提高地基的承载力。伴随着科学技术的发展，这种方法又被进一步推广和改进，形成了一种新的防渗体系，在堤防加固工程中得到了广泛使用，对于防洪墙体和坝基的稳定性有着良好的促进效果。
2.应用范围
新世纪，科学技术飞速发展，水泥搅拌桩技术也日趋完善，并广泛的应用在各类水利工程项目中。尤其是在岩溶地区，其应用更是广泛。在岩溶地区和其他土质性能复杂的地区，为了使得土壤能够满足施工荷载要求，就必须对基层土质进行处理和改良。混凝土搅拌桩技术作为深层地基加固处理的主要方式，在这一地区得到了广泛的应用，是通过带有水泥固化剂做钻头设备和混凝土传输设备来在深土层进行搅拌和振动，进而形成软土与水泥的混合物，以此提高复合地基的整体实力。混凝土搅拌桩施工技术和方法在当前建设项目中的应用尤为广泛，对各种施工建设项目的影响也较为明显，并且在工作中逐渐形成了一种系统化的应用模式和方式，特别是对于一些较大的水利工程而言，更是起着决定性作用，是决定工程施工效益和质量的关键。
二、水库建设过程中渗漏现象的原因分析
1.渗透成因
水库建设是解决居民供水和人们生活中各个生产行业用水的主要基础设施，伴随着社会技术的不断发展使得水库在施工的过程中针对各种施工质量要求不断的提高。渗透问题自古以来就是水库工程施工中人们探究的重点问题，伴随着当前水库水利工程的日益提高和数量增多，其更是成为影响水库分析和应用的关键。由于当前的水库施工中，水库地质条件较差，各种库盘都存在着诸多的制约和影响因素，是影响水库工程施工质量的主要基础前提。水库工程中对水库库盘渗透破坏的分类主要是从宏观现象考虑。在库盘的渗透过程中多是由与前期施工过程中对材料质量的检查不过关，在使用中养护工作没有做到位。以至于在水库使用过程中随着时间的流失使得渗透速度加快。比如，由于盘底的渗透破坏在后期多表现为集中渗流对土体的冲刷，并冒水翻砂。其实，水库工程中常说的管涌基本上都是土力学中的流土破坏。堤身的渗透破坏包括三种类型：渗水（散浸）造成的堤坡冲刷、漏洞和集中渗流造成的接触冲刷。
2.水库渗透的破坏
渗透破坏是水库工程中常见的现象，是影响水库工程质量和使用寿命的最大难题和因素，而且难以根治。要做好除险加固工作，必须首先分析其成因，确定渗透破坏的类型及特点，结合当前土质的实际情况和周围环境因素对采取的方案需经过充分地论证，才能使除险加固措施真正切实可行，经济合理。随着汛期水位的升高，水库工程内部的浸润线逐步形成并不断抬高，堤基和堤身内的渗透比降也逐渐增大。
三、混凝土搅拌桩的方案设计
在水库防渗处理的过程中，需要结合当前施工实际情况和因素综合分析，严格制定施工方案和设计图纸，确保在施工的过程中施工质量能够满足设计要求。使所采取的各项防渗措施能够形成一个较完整的防渗体系而共同发挥作用。因此，在认真分析研究库盆地质资料的基础上，结合现有的施工技术手段，分别对土工膜防渗及深层搅拌桩结合岸坡粘土斜铺防渗处理方案进行了经济技术比较。
1.土工膜防渗
拟采用两布一膜复合土工膜对水库进行防渗处理，用工膜防渗的优点是施工简便；但对基础找平要求较高，对灰岩出露的防渗区域来说，清基后还需铺设碎石垫层，在土工膜铺设完成后，其上再设置浆砌石块压重及护坡。由于该方案是铺盖防渗，为了维持渗流稳定的要求，水平段需延伸至库盆内。以延长渗径，相比下工程量较大。另外，较高的地工水位存水库蓄水后将在土工膜上产生负压，水库防渗产生影响。
2.粘土斜墙结合深搅桩垂直截渗
库盆附近粘土的储量丰富，土料质量较好，渗透系数K≤2×10cm/s。对灰岩出露区用粘土斜埔防渗，坝摧砂土层采用滓层搅拌桩截渗墙。进行垂直防渗处理：岸坡斜墙段与垂直截渗墙形成封闭体系共同工作，能够较好地隔断渗透途径，维持渗透稳定的要求。斜墙铺盖平台的预压与垂直防渗体的封堵作用，以防止砂土液化，其投资亦低于土工膜防渗方案，经综合比较，推荐采用该处理方案。
四、混凝土搅拌桩方案的选定
1.混凝土搅拌桩防渗墙试验
混凝土搅拌桩防渗墙工程开工前，甲方选取相同地质条件地点，委托西北水利水电工程有限责任公司进行试桩实验，以确定混凝土搅拌机械的可钻性，工艺方法的可靠性，为采用此法进行全面施工积累经验；委托西北勘测设计研究院检测中心进行防渗墙配比渗透试验，试桩现场取样、抗压、抗渗及现场压水试验工作，以确定试桩过程的最佳水泥掺入比。
2.混凝土搅拌桩防渗墙先导孔试验
混凝土搅拌桩防渗墙前期设计较粗，甲方委托西北地质勘测中心为2.4km全施工段进行每50m一点的先导孔钻探工作，精确探明不同地段防渗墙所需最大深度。
3.混凝土搅拌桩防渗墙技术参数确定
（1）根据混凝土搅拌桩防渗墙和先导孔试验经验，结合工程地质条件和设计要求，机械设备和现场试桩具体情况；
（2）直径450mm，桩心距333.3mm（最佳搭接墙厚300mm）；
（3）钻进及提升速度V=0.288—1.96m/min。
五、施工技术
1.施工工艺
（1）按设计图纸测量放线，确定连续墙的轴线。（2）对将要施工的连续墙段开挖导流沟，导流沟宽约0.8m，深1m。在挖导流沟的过程中，遇到地下障碍物须及时清除。（3）确定机械行走的作业路面的承载力，然后作出相应的处理。（4）设置钻孔标志，确定每一钻的位置。并用平面几何方法确定每次移位桩机底盘的平面位置。（5）移动主机至设计钻孔位置，并把桩机调正、水平，对准孔位。（6）搅拌站喷浆，钻头触地，开动钻机，钻进过程中要保证孔口有翻滚的水泥浆。（7）钻头到达桩底高程后做提钻搅拌，也必须保证孔口有翻滚的水泥浆。
2.质量保证措施
（1）保证城墙垂直双动力多头深层搅拌桩机在施工前必须用经纬仪校正机身的水平和塔架的垂直，使塔架垂直度控制在1‰内。为了确保钻进过程中塔架和钻杆的垂直度，桩机设有偏斜自动报警系统。钻机在调平及施钻过程中如果偏斜超过2‰，则报警系统自动报警，施工人员可以及时调整。（2）保证墙体有效搭接厚度增大钻头直径，确保有效墙体厚度。孔位放线必须准确，桩机钻头对位也必须准确，通过平面几何对位确保钻孔偏位误差在3cm内。
六、总结
近年来，混凝土搅拌桩截渗墙技术在堤坝工程中被广泛的使用，并取得了良好的效果和成绩。在施工中是通过水泥作为固化剂，然后用桩基将地基深处的土地与固化剂强制搅拌，使之形成一个具有稳定性和完整性的复合土体，同时提高坝基基层的稳定性和完整性，进而确保堤坝的稳定性。在截渗墙施工的过程中通常都是以地基承重和抗渗为指标综合分析，并对水库工程的施工重点进行全面总结，进而实现全方位处理模式。
【关键词】 混凝土；搅拌桩；水利工程；岩溶地区
水库建设工程是推动社会发展的基础，更是为人们生活和各个行业生产提供水资源的主要基础设施。伴随着社会技术的发展，水利工程逐步成为建筑工程的主要组成部分，其各种施工措施和施工方式也在逐步完善，在施工中水泥搅拌桩技术的推广应用，成为提高水利工程施工质量和施工效益的基础施工措施。
一、混凝土搅拌桩防渗墙技术的施工特点及应用范围
1.施工特点
现阶段，混凝土搅拌桩主要用于对软弱地基的改良工程中，是近几年水利工程项目中常采用的一種施工方式，主要用来提高地基的承载力。伴随着科学技术的发展，这种方法又被进一步推广和改进，形成了一种新的防渗体系，在堤防加固工程中得到了广泛使用，对于防洪墙体和坝基的稳定性有着良好的促进效果。
2.应用范围
新世纪，科学技术飞速发展，水泥搅拌桩技术也日趋完善，并广泛的应用在各类水利工程项目中。尤其是在岩溶地区，其应用更是广泛。在岩溶地区和其他土质性能复杂的地区，为了使得土壤能够满足施工荷载要求，就必须对基层土质进行处理和改良。混凝土搅拌桩技术作为深层地基加固处理的主要方式，在这一地区得到了广泛的应用，是通过带有水泥固化剂做钻头设备和混凝土传输设备来在深土层进行搅拌和振动，进而形成软土与水泥的混合物，以此提高复合地基的整体实力。混凝土搅拌桩施工技术和方法在当前建设项目中的应用尤为广泛，对各种施工建设项目的影响也较为明显，并且在工作中逐渐形成了一种系统化的应用模式和方式，特别是对于一些较大的水利工程而言，更是起着决定性作用，是决定工程施工效益和质量的关键。
二、水库建设过程中渗漏现象的原因分析
1.渗透成因
水库建设是解决居民供水和人们生活中各个生产行业用水的主要基础设施，伴随着社会技术的不断发展使得水库在施工的过程中针对各种施工质量要求不断的提高。渗透问题自古以来就是水库工程施工中人们探究的重点问题，伴随着当前水库水利工程的日益提高和数量增多，其更是成为影响水库分析和应用的关键。由于当前的水库施工中，水库地质条件较差，各种库盘都存在着诸多的制约和影响因素，是影响水库工程施工质量的主要基础前提。水库工程中对水库库盘渗透破坏的分类主要是从宏观现象考虑。在库盘的渗透过程中多是由与前期施工过程中对材料质量的检查不过关，在使用中养护工作没有做到位。以至于在水库使用过程中随着时间的流失使得渗透速度加快。比如，由于盘底的渗透破坏在后期多表现为集中渗流对土体的冲刷，并冒水翻砂。其实，水库工程中常说的管涌基本上都是土力学中的流土破坏。堤身的渗透破坏包括三种类型：渗水（散浸）造成的堤坡冲刷、漏洞和集中渗流造成的接触冲刷。
2.水库渗透的破坏
渗透破坏是水库工程中常见的现象，是影响水库工程质量和使用寿命的最大难题和因素，而且难以根治。要做好除险加固工作，必须首先分析其成因，确定渗透破坏的类型及特点，结合当前土质的实际情况和周围环境因素对采取的方案需经过充分地论证，才能使除险加固措施真正切实可行，经济合理。随着汛期水位的升高，水库工程内部的浸润线逐步形成并不断抬高，堤基和堤身内的渗透比降也逐渐增大。
三、混凝土搅拌桩的方案设计
在水库防渗处理的过程中，需要结合当前施工实际情况和因素综合分析，严格制定施工方案和设计图纸，确保在施工的过程中施工质量能够满足设计要求。使所采取的各项防渗措施能够形成一个较完整的防渗体系而共同发挥作用。因此，在认真分析研究库盆地质资料的基础上，结合现有的施工技术手段，分别对土工膜防渗及深层搅拌桩结合岸坡粘土斜铺防渗处理方案进行了经济技术比较。
1.土工膜防渗
拟采用两布一膜复合土工膜对水库进行防渗处理，用工膜防渗的优点是施工简便；但对基础找平要求较高，对灰岩出露的防渗区域来说，清基后还需铺设碎石垫层，在土工膜铺设完成后，其上再设置浆砌石块压重及护坡。由于该方案是铺盖防渗，为了维持渗流稳定的要求，水平段需延伸至库盆内。以延长渗径，相比下工程量较大。另外，较高的地工水位存水库蓄水后将在土工膜上产生负压，水库防渗产生影响。
2.粘土斜墙结合深搅桩垂直截渗
库盆附近粘土的储量丰富，土料质量较好，渗透系数K≤2×10cm/s。对灰岩出露区用粘土斜埔防渗，坝摧砂土层采用滓层搅拌桩截渗墙。进行垂直防渗处理：岸坡斜墙段与垂直截渗墙形成封闭体系共同工作，能够较好地隔断渗透途径，维持渗透稳定的要求。斜墙铺盖平台的预压与垂直防渗体的封堵作用，以防止砂土液化，其投资亦低于土工膜防渗方案，经综合比较，推荐采用该处理方案。
四、混凝土搅拌桩方案的选定
1.混凝土搅拌桩防渗墙试验
混凝土搅拌桩防渗墙工程开工前，甲方选取相同地质条件地点，委托西北水利水电工程有限责任公司进行试桩实验，以确定混凝土搅拌机械的可钻性，工艺方法的可靠性，为采用此法进行全面施工积累经验；委托西北勘测设计研究院检测中心进行防渗墙配比渗透试验，试桩现场取样、抗压、抗渗及现场压水试验工作，以确定试桩过程的最佳水泥掺入比。
2.混凝土搅拌桩防渗墙先导孔试验
混凝土搅拌桩防渗墙前期设计较粗，甲方委托西北地质勘测中心为2.4km全施工段进行每50m一点的先导孔钻探工作，精确探明不同地段防渗墙所需最大深度。
3.混凝土搅拌桩防渗墙技术参数确定
（1）根据混凝土搅拌桩防渗墙和先导孔试验经验，结合工程地质条件和设计要求，机械设备和现场试桩具体情况；
（2）直径450mm，桩心距333.3mm（最佳搭接墙厚300mm）；
（3）钻进及提升速度V=0.288—1.96m/min。
五、施工技术
1.施工工艺
（1）按设计图纸测量放线，确定连续墙的轴线。（2）对将要施工的连续墙段开挖导流沟，导流沟宽约0.8m，深1m。在挖导流沟的过程中，遇到地下障碍物须及时清除。（3）确定机械行走的作业路面的承载力，然后作出相应的处理。（4）设置钻孔标志，确定每一钻的位置。并用平面几何方法确定每次移位桩机底盘的平面位置。（5）移动主机至设计钻孔位置，并把桩机调正、水平，对准孔位。（6）搅拌站喷浆，钻头触地，开动钻机，钻进过程中要保证孔口有翻滚的水泥浆。（7）钻头到达桩底高程后做提钻搅拌，也必须保证孔口有翻滚的水泥浆。
2.质量保证措施
（1）保证城墙垂直双动力多头深层搅拌桩机在施工前必须用经纬仪校正机身的水平和塔架的垂直，使塔架垂直度控制在1‰内。为了确保钻进过程中塔架和钻杆的垂直度，桩机设有偏斜自动报警系统。钻机在调平及施钻过程中如果偏斜超过2‰，则报警系统自动报警，施工人员可以及时调整。（2）保证墙体有效搭接厚度增大钻头直径，确保有效墙体厚度。孔位放线必须准确，桩机钻头对位也必须准确，通过平面几何对位确保钻孔偏位误差在3cm内。
六、总结
近年来，混凝土搅拌桩截渗墙技术在堤坝工程中被广泛的使用，并取得了良好的效果和成绩。在施工中是通过水泥作为固化剂，然后用桩基将地基深处的土地与固化剂强制搅拌，使之形成一个具有稳定性和完整性的复合土体，同时提高坝基基层的稳定性和完整性，进而确保堤坝的稳定性。在截渗墙施工的过程中通常都是以地基承重和抗渗为指标综合分析，并对水库工程的施工重点进行全面总结，进而实现全方位处理模式。