水泥体搅拌桩在河道治理的应用论文

时间:2019-11-03 07:46:05 论文范文 我要投稿

水泥体搅拌桩在河道治理的应用论文

  [摘要]文章以永嘉县河道治理大坝防渗工程为例,对工程主要情况以及地质情况进行了介绍,分析了水泥土搅拌桩防渗墙设计,并从施工流程角度对具体施工工艺进行了分析。

水泥体搅拌桩在河道治理的应用论文

  [关键词]水泥土搅拌桩;永嘉县;河道治理;大坝防渗

  1工程概况

  永嘉县桥头镇菇溪壬田段(桥头大桥~朱涂大桥)河道治理工程位于永嘉县境内的桥头镇。目前菇溪壬田段(朱涂大桥~桥头大桥)长1779.7m的河道下游段(朱涂大桥~外洋头)长约1053m的河道已于2004年完工,由于桥头镇城镇防洪工程当时均未实施,考虑到该段单独实施无法形成闭合区,故该段防洪堤堤顶高程目前只做到现状地面高程,余下的(外垟头~桥头大桥)段长698m河道截弯取直工程未实施。该工程范围为壬田段(桩号0+995.3~1+779.7),河道长度784.4m,两岸堤距为88m,坦头溪接线(桩号0+000~桩号0+477.8),河道长度477.8m,两岸堤距50m。

  2工程地质条件

  永嘉县河道治理工程所在区域地质条件为明显的平原水文地质区,第四纪松散土层沉积厚度较大,在勘探深度内土层的透水性较强。具体工程体质条件,见表1。

  3水泥土搅拌桩防渗墙设计

  3.1设计原理

  永嘉县河道治理前期工程当中为了避免大坝渗漏采用复合土工膜作为大坝防渗材料。经过最近几年的观察并结合工程地质条件发现河道周边①层粉土的透水性相对较强,渗透大部分都是从坝基以下位置渗漏,同时大坝周边存在许多村庄,采用这种防渗方式会对大坝周边村庄留下较大的安全隐患。针对此种情况,在咨询相关专家意见的基础之上最终决定采用水泥土搅拌桩进行防渗设计,该技术采用水泥作为固化剂,并利用天然原土以及固化剂进行强制搅拌,从而形成具有一定强度的桩体,由多个桩体共同组成防渗墙,从而达到防止大坝发生渗漏的目的。

  3.2设计内容

  在进行水泥土搅拌桩防渗墙设计师不仅需要考虑防渗要求,同时还必须要满足大坝的稳定性以及变形要求。根据地质资料,决定本工程项目当中设计桩长为15m,以第②层粉质粘土层作为隔水层,同时水泥土搅拌至深入第②层的深度为1m。防渗墙位置位于大坝内侧15m,设计长度约为4000m。根据水泥土搅拌桩施工前的配比实验所得到的'结果,本工程项目采用普通硅酸盐水泥,同时掺入量为15%。防渗墙厚度主要是由水力坡降控制,根据前期项目相关资料该项目当中水泥土的渗透破坏比降均大于100,取截渗墙允许水力坡降J=100,因此,本工程项目当中防渗墙厚度最低选择为200mm。同时为了满足后期抽芯检验要求,一般每500m设置一道备用墙,备用墙的位置由监理在现场临时确定。

  4水泥土搅拌桩现场施工工艺

  4.1施工前的准备工作

  (1)根据甲方所提供的地质资料复核水泥土搅拌桩施工区域的地质条件以及防渗墙轴线位置剖面,并确定合拢位置并定位槽孔轴线位置。

  (2)进行生产性实验。即需要在与拟打桩区域地质条件基本类似的场地进行打桩实验,并记录造孔、成桩质量等具体施工参数,同时将相关参数抄送监理与业主单位。

  (3)先导孔施工。在进行水泥土搅拌桩施工之前,为了进一步验证工程地质情况还需要进行先导孔施工,通过先导孔进一步探索工程地质条件,并根据勘探结果对水泥土搅拌桩桩长进行调整,从而获得最佳施工参数。

  (4)开挖工作槽,在施工之前还需要在防渗墙轴线位置开挖一深度为300mm的工作槽以便于桩基定位。

  4.2水泥土搅拌桩施工

  (1)测量定位,根据施工图纸利用经纬仪、卷尺等工具确定水泥土搅拌桩的具体位置,并做好施工放线记录;在测量定位时测量误差必须要控制在10mm之内。

  (2)桩基就位。在完成测量工作之后,桩机进入工作场地,准备施工。在桩基就位时必须要确保桩动力头、搅拌头、桩位线三点一线。

  (3)制作灰浆。按照施工前所计算的水泥土配合比制作好灰浆备用。(4)喷浆搅拌下沉。在桩机就位之后经相关检查复合施工要求之后开启灰浆泵进行喷浆搅拌下沉施工。在进行灰浆下沉施工的过程当中必须要控制好下沉速度,一般来说可以控制在1m/min左右。(5)喷浆搅拌提升。在完成搅拌下沉施工之后,以同样的速度进行提升施工,直到达到桩顶设计标高位置;之后进行多次搅拌下沉与提升,直至施工完成。图1水泥土搅拌桩的施工主要流程

  4.3尾桨处理

  在该工程项目中由于防渗墙施工时出现了尾桨现象,对此进行了集中处理,根据施工时翻浆量的多少在沟底开挖了一条宽度与深度均为1m的沟槽进行尾桨处理。同时为避免尾桨凝固之后清理工作存在较大难度,因此在每个施工段施工完成之后就立即进行尾桨处理,任务较紧的工段也必须要在尾桨初凝之前完成清理工作。

  4.4墙身质量检测

  墙身质量检测也是水泥土搅拌桩施工的主要内容之一,现阶段水泥土搅拌桩墙身质量检测一般采用高密度法、地质雷达法以及瑞利面波法进行检测,在本工程项目当中采用地质雷达法进行测量,同时还对部分墙身进行了开挖检测。

  5结语

  在永嘉县河道治理大坝防渗工程当中采用水泥土搅拌桩构筑防渗墙不仅能有效提升大坝防渗性能,同时也能进一步提升地基承载力,综合考虑采用水泥土搅拌桩施工具有较好的效果。

  参考文献

  [1]娜日娜.探讨堤坝施工多头小直径水泥土搅拌桩防渗墙的工程设计应用[J].内蒙古水利,2016(11):65-66

  [2]张俊峰.水泥土搅拌桩防渗墙施工技术在北营水库除险加固工程中的应用[J].山西水利科技,2013(04):4-5+8

  [3]李霞.八家地水库坝基粉细砂透水层水泥搅拌桩防渗墙垂直防渗[J].中国水运(下半月),2012,12(09):152-154

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