水泥搅拌桩防渗墙试桩方案.doc

湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程 2014年实施项目施工第一标水泥土防渗墙 试 验 桩 成 果 报 告 邵阳市水利水电工程公司 洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程第一标项目部 2015年10月 水泥土防渗墙试桩成果报告 一、工程概况 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第一标位于湖南省沅江市泗湖山境内，行政隶属湖南省沅江市。 根据堤身、堤基安全加固设计图纸，为保证防洪堤运行安全，在2+978～4+220与6+516～7+690 段增设堤身堤基防渗墙，总长度为 2416m。2+978～4+220段长1242m，其墙顶高程为35.65m，墙底高程26.65mm，深度为9m，墙体最小厚度25cm，工程量为1178m2。6+516～7+690 段长1174m，其墙顶高程为35.65m，墙底高程21.05m，深度为14.6m，墙体最小厚度25cm，工程量为1714.04m2。 二、试桩目的 1）通过工艺性试桩，确定满足设计要求的浆液配合比。 2）通过工艺性试桩，确定满足设计水泥用量的最佳参数及钻进速度、提升速度、喷浆压力等。 3）通过工艺性试桩，检验选定的施工设备和施工工艺是否满足要求。 4）通过工艺性试桩，检校渗透系数、渗透破坏比降和桩长是否满足要求。 5）通过工艺性试桩，确定标准施工工艺参数，用以指导大面积施工。 三、试桩工艺参数拟选 1、试验参数 设计要求水泥土搅拌桩的水泥掺量不小于15%，据此我部做了水泥掺量为15%和18%的水泥土配合比试验。本次试桩共试验6根桩，桩号为6+516～6+520.80，桩长均为14.6m，顺序为：1＃、2＃、3＃、4＃、5＃、6＃。试桩选用15%、18%两种水泥掺量，其中1＃、2＃、3＃桩钻孔水泥掺量15%；4＃、5＃、6＃桩钻孔水泥掺量18%；均采“两搅两喷”法施工，根据现场土质及施工经验，拟采用四档提升喷浆(1.0m/min)三档下沉喷浆（0.8m/min）。 2、水泥掺量 根据室内配合比试验报告，水泥掺量为15%时即可满足设计要求。现场试桩时，拟按水泥掺量15%、18%各试桩两根。 每米搅拌桩水泥用量为：M水泥＝3×3.14×r2×ρ土×K（三头桩机） 式中：M水泥为每米水泥土搅拌桩水泥用量（kg）； r为搅拌桩半径，根据设计图纸r=0.205m； ρ土为土体密度，根据试验取1.65g/cm3； K为水泥掺量，分别取15%、18%。 经计算，针对不同水泥掺量，水泥土搅拌桩每米水泥用量详见下表1所示。 表1 每米搅拌桩水泥用量表 水泥掺量 每米水泥用量（kg） 15% 97.9 18% 117.5 2、水灰比 按照设计图纸要求，水灰比宜为0.5～1，通过室内试验确定水灰比为0.9，水泥浆比重为1.526g/cm3 (1+0.9)/(1/2.9+0.9/1)=1.526。 施工过程中如遇土料含水量较工艺试桩时偏差较大，则在设计范围内适当调整水灰比值。 3、钻进、搅拌转速、提升速度关系 本次试桩选用DSMM—三头桩机，其钻进、搅拌速度、提升速度之间的关系见下表2所示。 表2钻进、搅拌速度、提升速度关系 桩机档位 钻进速度（m/mim） 搅拌转速(r/min) 提升速度(m/min) 一档 0.20 27 0.20 二档 0.45 46 0.40 三档 0.80 82 0.70 四档 1.20 131 1.00 五档 1.80 202 1.50 根据施工经验，结合现场土质条件，考虑钻机下沉、提升难易程度，试桩试验时拟定钻机在提升和钻进下沉过程中均喷浆，并且要求喷浆时提升速度采用四档（1.0m/min），下沉速度采用三档(0.8m/min)。 4、喷浆量与喷浆速度 每米钻进土体质量：M土=3.14*r2*h*ρ,(r=205mm，h=1m,ρ=1.65g/cm3)； 每米掺水泥量：M水泥=KM土,(K为水泥掺量百分数)； 每米喷浆量：V=（M水泥+M水）/ p，（p=1.526 g/cm3为水泥浆比重，水灰比为1：0.9，水的密度为1g/cm3）； 试桩采用“二搅二喷”工艺； 每米喷浆时间：T=h/V钻进+h/V提升，（V钻进=0.8m/mim,V提升=1.0m/min）； 喷浆速度量：Q=V/T； 经计算，水泥掺量与喷浆量、喷浆速度的关系详见下表3所示。 表3 喷浆量、喷浆速度参数表 水泥掺量 单位喷浆量(L/m) 喷浆速度(L/min) 15% 135.44 60.20 18% 162.55 72.24 4、喷浆压力 本试验拟定喷浆压力为0.5MPa。 5、试桩试验参数 根据上述分析，水泥土搅拌桩工艺性试验参数拟定如下。 表4 搅拌桩试验参数组合 水泥掺量 每米水泥用量(kg) 水灰比 钻进速度 提