水利工程地基處理中深層攪拌樁的運用研究

　　水利工程主要對水進行調控, 所以該工程結構主體作為水體儲存場所必須有一定的耐水性, 工程地基也要保持穩定, 不會受到水體影響。在水利工程地基施工中, 經常會應用深層攪拌莊技術, 來加固地基, 穩定地基。相關人員在利用該項技術時, 應該對該技術的適用范圍、優勢以及施工注意事項等進行了解, 以做好深層攪拌樁在地基處理施工中的質量控制工作。

　　《水利水電科技進展》是由河海大學主辦的中國科學引文數據庫(CSCD)核心期刊、中文核心期刊、中國科技核心期刊、RCCSE核心期刊，近年來已連續多次獲全國水利水電系統優秀期刊、華東地區優秀期刊、江蘇省優秀期刊等稱號。該刊為雙月刊，是以反映水利水電科技進展和動態為主的科技期刊。

　　深層攪拌樁對非正常地基作用效果顯著, 因為該施工技術是利用水泥, 來使質地比較軟的地基得到堅固硬化, 這樣的地基強度才符合水利工程施工要求。在施工中, 相關人員還要注意選擇性能好的深層攪拌機械。本文主要針對深層攪拌樁在水利工程地基處理中的應用進行分析。

　　一、深層攪拌樁技術概述

　　(一) 適用對象

　　深層攪拌樁技術也稱為深層水泥攪拌樁技術, 水泥作為一種固化劑, 在使用對象強度增加、硬度增大方面有作用, 所以適用的地基是軟土地基或非正常地基, 比如淤泥質地、細砂地, 這種技術不僅可以加固地基, 還可以防止地基發生水體滲漏現象。[1]

　　(二) 深層攪拌樁優勢

　　深層攪拌樁制作過程中, 需要用到水泥土, 將其加入到自然土中, 水泥的流動性會使其很快滲透到自然涂內部, 待其固化后, 水泥土和自然土會形成一個整體, 水泥土比重和側線抗壓強度都比自然土要強, 所以和水泥土成為一體的自然土地基在抗壓強度和防滲能力上會有提升。地基整體的承載能力也會變大, 地基防滲透長度和范圍也會變大, 在這樣的復合地基上建設水利工程, 水利工程在使用中也不會輕易發生不均勻沉降問題。

　　(三) 樁體質量檢測

　　深層攪拌樁的作用優勢建立在樁體質量合格的基礎上, 所以在使用前, 需要對其進行質量檢測。檢測標準規定與相關的建筑地基施工驗收規定相一致, 在真正檢測過程中, 主要將復合地基作為檢測對象, 檢測項目是承載力, 要在檢測范圍內找到三處以上的檢測對象, 來使檢測結果更加有代表性。[2]主要采取的檢測方法是靜載試驗, 在一定量荷載作用下, 如果樁體還能保持完好無損, 強度沒有下降, 證明樁體承載力是合格的。樁體在軟土地基內部分布應該是均勻的, 這需要輕型初探試驗, 如果軟土地基不會發生不均勻塌陷, 證明樁體是均勻的。對深層攪拌樁進行實驗時, 還要將時間控制在成樁之后, 要滿足應用時間要求。

　　二、水利工程地基處理中深層攪拌樁技術質量控制

　　水利工程地基穩定性是否能得到保證, 主要看深層攪拌樁質量控制措施落實程度, 相關人員要著重注意施工中的某些細節。這些細節在施工中主要有以下幾方面。

　　其一, 攪拌樁施工必須借助攪拌機械, 對漿體材料進行攪拌下沉以及噴漿不斷提升下沉工作, 噴漿在攪拌下沉之后開始提升, 經歷五次提升下沉后, 以提升結束。這就是施工中常說的攪噴。

　　其二, 在施工前, 就要對相關的施工參數標準進行規定, 比如灰漿泵輸漿量、起吊設備提升速度等。漿體材料中各成分的配合比也要提前設計, 并經過試驗驗證。[3]工藝試樁也屬于施工準備工作, 在此步驟, 相關人員可以對施工工藝中容易出現問題的地方和設計不合理的參數進行修改和完善。漿體輸送速度應與攪拌速度相適應, 避免漿體攪拌不充分。要對速度進行控制, 一方面可以通過改變輸送泵的相關參數實現, 另一方面可以應用流量泵。攪拌提升速度和輸漿速度也要保持一致。對工藝試樁的數量進行確定, 使其具有代表效果。工藝試樁成果滿足施工要求, 監理人員才可以批準水利工程地基處理施工。

　　其三, 漿液的噴射射程要符合攪拌樁高程要求, 在施工中樁端漿液噴射充分, 一般采取漿液噴漿座底半分鐘的方式, 此時漿液正處于出漿口。

　　其四, 所有的攪拌樁樁端所在的平面與地平面保持平行, 地基平整度才會得到保證, 所以還應對攪拌樁與地平面之間的角度進行調控, 首先起吊設備放置上, 要保持一定的平整度, 使其與導向架呈垂直關系。對設備設施以及地面之間的關系進行檢驗, 在垂直度偏差不是河大的情況下, 攪拌樁施工可以繼續。攪拌樁施工中, 在對樁點進行定位后, 相關機械施工時, 還要確定樁位不是錯誤的。定位卡是常用的工具, 其會使樁位偏差在規定的范圍內。攪拌樁在地基處理中, 有的需要搭接成墻, 對于這種情況施工, 主要使其一氣呵成, 每根樁施工時間都不能太長, 如此樁與樁之間才能搭接成墻。

　　其五, 漿體必須由儲備漿體的設備提供給攪拌機, 前者運行時間要早于后者, 兩者要保持同樣的運行狀態, 如此才能保證前臺操作機械不斷噴漿攪拌成樁。[4]操作機械在噴漿速度和次數方面, 也要控制好, 保證地基攪拌樁均勻, 不會出現斷樁問題。如果漿體供應不及時, 機械呈現出噴漿量變少現象, 操作人員要注意對攪拌機狀態進行調整, 減小停漿點。如果機械設備不能一氣呵成, 連續施工, 還要注意觀察停機時間, 因為時間過長, 漿體會固結硬化。

　　其六, 攪拌樁在機械噴漿攪拌的過程中, 高度是一直增加的, 一直與地基正常標高齊平, 這時需要注意樁頂是否均勻密實, 所以在兩者標高一致之前, 噴漿口即將出地面時, 就要對攪拌機的相關參數進行調整, 比如對速度進行降低, 噴漿提升和攪拌應適當停止。

　　其七, 相關人員應全程跟隨施工, 在做好監督工作同時做好施工記錄, 該記錄中主要記錄時間和深度, 時間是指設備提升下沉, 漿體出現消失時間, 深度是指樁體標高變化情況。在記錄后, 還要注意對兩者的誤差進行對比, 使其不會超過規定范圍。一旦有異常記錄時, 相關人員要將當時的情況還原到記錄中。

　　其八, 攪拌樁制作成功一段時間后, 地基處理工作才可以進行, 攪拌樁并不直接接觸外界環境, 其上還覆蓋一定厚度的土層, 這是在保證樁體的質量。在正式地基施工中, 還需要對地面土體進行開挖, 對埋設攪拌樁的地方, 要以人工方式代替機械開挖。

　　其九, 在攪拌樁施工完畢保養期間, 攪拌樁的強度一直在增加, 樁體也會變得越來越硬, 在這個變化過程中, 容不得任何壓力破壞, 所以相關人員還要對現場的機械設備放置進行合理安排, 使其避開攪拌樁施工區域。[5]

　　其十, 攪拌樁起到固化作用的是固化劑, 除此之外, 漿體材料中還會用到其他的外摻劑, 漿體材料是否具有固化效果, 還要看這些試劑的添加量, 在添加了外加劑后, 相關人員要對其進行試驗。

　　三、深層攪拌樁技術應用中的問題分析及措施

　　(一) 輸漿管堵塞問題

　　輸漿管堵塞, 漿體就無法順暢到達前臺操作機械, 也就無法正常噴漿。這種問題出現的原因是:漿液中含水量過少, 灰漿材料過稠, 噴管位置不利于設備出漿。在停漿或斷漿狀態下, 輸漿管內部沒有得到清理, 經過一定時間后, 這些殘余的漿體回固化, 管內部就會出現堵塞。解決措施:對攪拌樁漿體各種組成成分的配置比進行設計, 比如水灰比在0.5狀態下的漿體才不會發生堵管現象, 在發生堵管之后, 在漿體未固化之前, 要及時清洗, 停樁部位也要重新打樁。在繼續施工后, 如果堵管現象依舊發生, 則需要考慮其他原因, 比如鉆頭噴管位置, 在堵管現象中, 一般都是攪拌刀片和噴管位置有誤, 主要是兩者間距過小, 所以相關人員要做好距離的調整。

　　(二) 鉆頭下攪受阻問題

　　深層攪拌樁都是直接打入到地下, 除去表面的地基土, 土下面是否有障礙物, 這些都是施工人員不知道的, 在這種情況下, 打樁失敗。現場的監理人員就要重新確立打樁地點, 間隔打樁。該樁點的攪拌樁施工也不能停止。

　　(三) 攪拌樁樁位不準問題

　　攪拌樁樁位都需要用定位卡提前設定好, 并做好標記, 如此地基中的攪拌樁分布才會均勻, 固化地基效果才好。在實際中, 經常會出現攪拌樁樁位不準確問題, 這樣不僅會使攪拌樁分布不均, 還有可能會使相關位置重復打樁施工。[6]所以還要做好放樣工作和樁位復核工作, 在樁位確定后, 對軸線位置進行檢測, 如果符合標準規定, 則證明樁位正確。

　　四、結語

　　深層攪拌樁施工技術和施工設備以及施工材料都要符合規定要求, 攪拌樁施工質量才能得到保證, 攪拌樁分布才會均勻, 軟土地基的整體強度才會提升。將其用作水利工程建設, 水利工程中過多的水體才不會對地基造成負擔, 地基也不會發生不均勻沉降問題, 在修建水閘基礎防滲墻和擋土墻中, 也不用考慮滲漏問題。

　　參考文獻

　　[1]袁文龍.深層攪拌樁技術在水利工程地基處理中的應用[J].低碳世界, 2016 (22) :109-110.

　　[2]曹雪梅.深層攪拌樁技術在水利工程施工中的應用及實施要點[J].河南水利與南水北調, 2016 (04) :64-65.

　　[3]夏敏.深層攪拌樁技術在水利工程地基處理中的應用[J].低碳世界, 2016 (03) :64-65.

　　[4]孟祥宇, 孟宇.深層攪拌樁在水利工程地基處理中的應用分析[J].科技創新與應用, 2015 (13) :172.

　　[5]佟鑫.深層攪拌樁在水利工程地基處理中的應用分析[J].科技創新與應用, 2014 (36) :204.

　　[6]王桂敏.深層攪拌樁技術在水利工程地基處理中的應用[J].科技創新與應用, 2014 (06) :164.