【摘要】在水利工程地基處理中，深層攪拌樁技術(shù)比較常見，有利于提高地基強(qiáng)度和質(zhì)量。對(duì)此，本文首先介紹了深層攪拌樁技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)，然后分析了深層攪拌樁技術(shù)的工藝流程，并根據(jù)工程實(shí)例，詳細(xì)探究了深層攪拌樁技術(shù)在水利工程地基處理中的應(yīng)用。通過研究，深層攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用能夠保障水利工程地基施工質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】水利工程；深層攪拌樁技術(shù)；地基處理
【中圖分類號(hào)】TV5441.4【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】2095-2066（2016）03-0064-02
作者簡(jiǎn)介：夏敏（1977-），女，工程師，本科，主要從事水利工程施工工作
1引言
水利工程是民生工程，在發(fā)電、灌溉、航運(yùn)等多個(gè)方面都能夠起到十分重要的作用，有利于推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。地基處理是水利工程的隱蔽工程，采取有效措施保障水利工程地基施工質(zhì)量，增強(qiáng)地基強(qiáng)度、穩(wěn)定性和整體性，才能更好的提高水利工程效益。
2深層攪拌樁技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)
水利工程施工需要應(yīng)用多項(xiàng)技術(shù)，為了保證工程的質(zhì)量，首先要做好地基處理工作，只有保證地基的強(qiáng)度，才能提高其承載能力，防止地基出現(xiàn)裂縫以及滲漏問題，也可有效避免水資源的浪費(fèi)。其中，深層攪拌樁技術(shù)比較適合淤泥于粉細(xì)砂構(gòu)成的地基，在工程實(shí)際應(yīng)用中，必須重視樁體施工質(zhì)量把控，相關(guān)工作者需要對(duì)攪拌樁的承載能力進(jìn)行檢測(cè)，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果適當(dāng)增減樁體的數(shù)量，保證地基承載能力的均勻性。
3深層攪拌樁技術(shù)工藝流程
（1）施工定位。在實(shí)際應(yīng)用中，需做好工程的定位放線，相關(guān)機(jī)械設(shè)備要在施工區(qū)域內(nèi)的指定位置架設(shè)，而對(duì)于成片的樁位施工，則要從工程的中心向外擴(kuò)散式設(shè)置。
（2）攪拌系統(tǒng)的下沉。在將深層攪拌機(jī)的輸漿管、輸水管以及電器系統(tǒng)接通后，要對(duì)系統(tǒng)的循環(huán)功能進(jìn)行檢查，在確保工作正常后，再將深層攪拌機(jī)的電機(jī)開啟。此時(shí)，攪拌系統(tǒng)會(huì)順著攪拌機(jī)的導(dǎo)向架逐漸下沉并開始攪拌。
（3）水泥漿的拌制。在深層攪拌機(jī)的攪拌系統(tǒng)下沉到一定深度后，要進(jìn)行水泥漿的拌制，并且根據(jù)工程需要選擇優(yōu)質(zhì)的膨潤(rùn)土以及較少的粘土。為改善水泥漿的綜合性能，可在水泥漿中添加適量的添加劑。另外，水泥漿在經(jīng)過制漿池、沉淀池和儲(chǔ)存池的多次處理后，才可進(jìn)行灌注使用。
（4）攪拌成柱及清洗。在攪拌系統(tǒng)下沉至預(yù)定深度后，開啟灰漿泵并將水泥漿灌注到地基中，同時(shí)要將鉆機(jī)緩慢上提。此時(shí)，攪拌系統(tǒng)要繼續(xù)旋轉(zhuǎn)攪拌，確保水泥漿和土層的混合均勻。為了提高樁柱體頂部的強(qiáng)度，可以進(jìn)行二次灌漿，并根據(jù)施工設(shè)計(jì)和土層的分布狀況，在施工區(qū)域內(nèi)進(jìn)行來回式的循環(huán)攪拌。樁柱體的施工完成后，還需要利用深層攪拌機(jī)輸水管中的清水將鉆頭沖洗干凈，并移至下一樁柱工位。
4工程案例
4.1工程概況
本工程由進(jìn)出口渠首段、穿河渠道倒虹吸、退水閘、附屬建筑物四部分組成。設(shè)計(jì)流量170m/s，加大計(jì)流量200m/s；防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計(jì)。渠道邊坡為1：3.0，縱坡分別為1/2300和1/25000。單孔過水?dāng)嗝娉叽鐬?m×6.2m（寬×高），頂板、底板和側(cè)墻的斷面厚度均為1.3m。導(dǎo)流堤外坡采用鋼筋混凝土和漿砌石兩種護(hù)坡形式，護(hù)腳采用鋼筋混凝土防沖墻垂直防護(hù)和鋼筋石籠水平防護(hù)兩種形式，然而地下水位常年都處于較大的水平，以至于形成飽和液限，地基承載力無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需通過地基處理提高承載力。
4.2深層攪拌樁技術(shù)在水利工程地基處理中的應(yīng)用分析
4.2.1施工前準(zhǔn)確工作
對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，明確地下管線的位置，并且確定好架空電線的高度和位置，清除施工現(xiàn)場(chǎng)障礙物，并且做好路通、水通、電通等工作。另外，還應(yīng)該準(zhǔn)確按照施工前設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行放線，以便準(zhǔn)確標(biāo)出各個(gè)攪拌樁的具體位置，采用板條或竹片并以每個(gè)5根樁的方式在施工現(xiàn)場(chǎng)定位攪拌樁樁位。相關(guān)施工材料應(yīng)在施工前就達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)，其中水泥、外加劑等材料必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后才能投入到施工中使用。然后，需要做好機(jī)械設(shè)備放置位置、運(yùn)輸通道、機(jī)械設(shè)備施工路線及供水供電線路等施工準(zhǔn)備。必須保證樁機(jī)性能良好，而且功率需要大于45kW，嚴(yán)禁使用非定型產(chǎn)品和自行改裝產(chǎn)品。對(duì)于樁機(jī)電流表、深度測(cè)量?jī)x、管道壓力表、電磁流量計(jì)等等需要進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定，而電腦打印機(jī)需要具備全程打印功能。樁機(jī)鉆頭葉片要有三層，而且每層兩片，上下層之間的間距為30cm，水平兩片葉片之間的夾角為30°，每片葉片的寬度為10cm，鉆頭直徑必須符合工程設(shè)計(jì)要求，樁機(jī)機(jī)身進(jìn)尺刻度需要使用油漆明確標(biāo)明。樁機(jī)垂直度應(yīng)在機(jī)身面向施工便道那一側(cè)以及面向機(jī)械操作手的一側(cè)都應(yīng)該進(jìn)行明確標(biāo)識(shí)。攪拌罐與儲(chǔ)漿罐的容量都應(yīng)該滿足一根樁的用量外加50kg，另外，在攪拌罐上還應(yīng)該做好上水位標(biāo)識(shí)和停漿面標(biāo)識(shí)，而且在攪拌罐漿液出口還需要安裝濾網(wǎng)進(jìn)行過濾。
4.2.2水泥土配比試驗(yàn)及工藝試樁
（1）水泥土配比試驗(yàn)
施工開始前，需要進(jìn)行室內(nèi)配比試驗(yàn)，為水利工程施工提供可靠、合理、經(jīng)濟(jì)的參數(shù)。例如：28d樁體室內(nèi)配置強(qiáng)度取1.5，無側(cè)限抗壓強(qiáng)度為1.0MPa，現(xiàn)場(chǎng)挖取地下5m處的原位土樣作為土樣，經(jīng)測(cè)定所挖掘土樣含水率為28.6％，天然度為1.9lg/cm。具體配比設(shè)計(jì)如下：水泥：天然土：水：外加劑=100：667：55：1。根據(jù)室內(nèi)配比結(jié)果選取水灰比0.55，減水劑摻量1％，水泥摻水15％，對(duì)于配合比設(shè)置需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試樁施工，然后根據(jù)試樁結(jié)果確定最合適的配合比，從而指導(dǎo)正式攪拌樁施工。
（2）工藝試樁
①根據(jù)不同施工部位，結(jié)合工程樁布置開展試樁工作，在每段翼墻下放置一根試驗(yàn)樁，待其合格后可作為工程永久樁。
②施工參數(shù)的確定，雖然各部位經(jīng)試樁后地質(zhì)均有所差異，但噴攪和鉆進(jìn)時(shí)情況沒有較大的差別，尤其在v<1.1m/min（鉆進(jìn)速度）、0.6m/min<v<0.8m/min（提升速度）、0.2MPa<P<0.4MPa（噴漿壓力）、v<1.0m/min（復(fù)攪速度）及0.1MPa<P<O.2MPa（復(fù)攪壓力）等施工參數(shù)時(shí)噴攪效果較佳，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。深層攪拌樁施工將水泥漿和軟土強(qiáng)制拌和，攪拌次數(shù)越多，拌和越均勻，則水泥土的強(qiáng)度越高。但是攪拌次數(shù)越多，施工時(shí)間也就越長(zhǎng)，工效越低。試樁的最終目的就是確定攪拌機(jī)械的灰漿泵輸漿量，灰漿經(jīng)輸漿管達(dá)到攪拌機(jī)噴漿口的時(shí)間和起吊設(shè)備拉升速度等施工參數(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行成樁試驗(yàn)和相關(guān)試驗(yàn)，確定攪拌樁配比的各項(xiàng)參數(shù)和施工工藝。
4.2.3施工工藝
（1）定位：根據(jù)工程定位放線成果，機(jī)械設(shè)備應(yīng)該布置在施工區(qū)域的指定位置，對(duì)于成片布置的樁位應(yīng)該從中心部位向外擴(kuò)散的順序施工。
（2）預(yù)攪拌下沉：接通設(shè)備的電路、水管、輸漿管，確保深層攪拌機(jī)的冷卻水循環(huán)的正常運(yùn)行，開啟攪拌機(jī)電機(jī)，攪拌系統(tǒng)應(yīng)該沿著攪拌機(jī)的導(dǎo)向架下沉入土切削攪拌。
（3）水泥漿制備：攪拌機(jī)工作下沉入一定的深度后，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)配合比拌制水泥漿。
（4）噴漿攪拌：當(dāng)深層攪拌機(jī)下沉入一定的深度后，啟動(dòng)灰漿泵需要將水泥漿強(qiáng)制壓入地基土，然后緩慢上提鉆機(jī)，邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)切削，保證土與水泥漿的均勻混合。
（5）重復(fù)攪拌：為了確保土與水泥漿能夠混合均勻，應(yīng)該綜合考慮土層分布情況以及設(shè)計(jì)要求，然后在樁體的相關(guān)部位重復(fù)攪拌。
（6）清洗：在完成成樁工作后，利用灰漿泵送清水將附著在鉆頭上的泥或軟土沖洗干凈。
（7）移位：機(jī)具移至下一根樁位上，重復(fù)上述（1）～（6）的工作步驟。
4.2.4樁基承載力檢測(cè)
（1）淺部開挖：成樁7d后采用淺部開挖至樁頂以下0.5m處目測(cè)檢查，發(fā)現(xiàn)無縮頸內(nèi)陷現(xiàn)象，樁徑、樁距均勻且滿足設(shè)計(jì)要求。
（2）靜載試驗(yàn)：樁基施工完成28d后，進(jìn)行復(fù)合地基試驗(yàn)，靜載試驗(yàn)結(jié)果。在各級(jí)荷載作用下，承壓板沉降量隨著荷載的增加也呈現(xiàn)較為均勻的增加量并且能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定。承壓板總沉降量在最大荷載作用下分別為25.4、26.6、22.3、26.1、23.8、27.1，卸載后的承壓板回彈量為8.62、8.55、7.50、7.67、8.30、8.92，根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)定，該研究地基的承載力平均值為0．250MPa，處于合格范圍中。
5結(jié)語
在整個(gè)的水利工程施工的過程中，地基工程極為關(guān)鍵，對(duì)于施工技術(shù)要求較高。在水利工程建設(shè)中，水泥攪拌樁施工非常隱蔽的，因此施工單位必須加強(qiáng)質(zhì)量控制，保證水利工程的安全運(yùn)行。
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