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水泥搅拌桩防渗墙质量检测分析

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：钟金芳

[导读] 摘要：通过工程实例，对水泥搅拌桩防渗墙质量进行检测，试验结果防渗墙质量符合设计要求。

        柳州市兴园水利水电工程质量检测有限公司广西柳州 545005
        摘要：通过工程实例，对水泥搅拌桩防渗墙质量进行检测，试验结果防渗墙质量符合设计要求
        关键词：水泥搅拌桩钻孔取芯注水试验开挖检查
        引言
        利用水泥作为固化剂的主剂，通过搅拌桩机将水泥浆液喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生物理化学反应，浆液凝固后，便在土中形成一个固结体，搅拌桩互相搭接，形成了一道防渗墙。
        1 检测方法及数量
        某泵房基坑工程防渗墙采用三排水泥搅拌桩；水泥搅拌桩采用湿法注浆，浆液为PO42.5普通硅酸盐水泥浆，桩直径Φ600mm，每排桩轴线间距300mm，桩中心间距400mm，梅花形布置，泵房基坑四周三道防渗墙，总长188.4m，总桩数1380根，其中，泵房基坑防渗墙轴线S1～Ｓ2和S7～Ｓ8长度均为43.4m，桩数均为323根；轴线S1～Ｓ8和S2～Ｓ7长度均为50.80m，桩数均为367根。防渗墙布置见图1。
        设计要求水泥土的芯样强度＞0.5Mpa；防渗墙渗透系数＜1×10-5cm/s，防渗墙倾斜度＜0.5%。检测方法是根据设计要求选定，芯样强度试验采用钻孔取芯样，拿到室内切割、养护、并对芯样进行强度抗压试验。防渗墙渗透系数采用常水头注水试验，对钻孔自上而下，分段试验，每段约5.0m.防渗墙倾斜度开挖检测。防渗墙共3段，每段防渗墙各钻孔2个，注水试验4段，取芯检测强度4组，开挖检测防渗墙1处，
                                   主要检测设备、仪器表

水泥搅拌桩防渗墙墙体质量检测平面图

        （1）芯样检测。本次钻芯采用100型液压钻机，单动双管钻具，钻头外径为110mm。共布置钻孔6个。（见水泥搅拌桩防渗墙墙体质量检测平面图），钻孔位于两搅拌桩的搭接处，钻孔深度比搅拌桩浅0.5m，钻机设备安装稳固、底座水平，钻孔垂直度偏差不大于0.5%。
        本次钻孔总进尺为63m，检查孔1～6钻孔芯样连续、完整、胶结好、芯样侧表面光滑，芯样呈长柱状、断口吻合，有少量气孔。每孔截取2组芯样，第一组在芯样在孔深1.0-1.5m范围，第二组芯样在孔深9.0-10.0m范围。共取12组芯做抗压试验。经室内抗压试验，强度为6.4、5.9、8.1、9.7、7.0、8.3、3.3、4.6、4.2、4.5、6.9（单位为Mpa），均大于设计合格标准0.5Mpa。
        （2）钻孔常水头试验：
        ①利用钻芯检查孔进行注水试验。自上而下，每段约5m，每孔2段。
        ②在进行注水试验前，应进行地下水位观测，水位观测间隔为5min，当连续2次观测数据变幅小于10cm时，水位观测即可结束，用最后一次观测值作为地下水位计算值。利用电测水位计测量钻孔水位，6孔12段合部为干孔。
        ③开始注水试验：由于试验段位于地下水以上，水头H≤l（水头小于试验段长度），试验段约5.0m，水头等于试验段长度，利用电测水位计控制试验水头，
        ④开始注水：用钻机的水管直接注水到试验水头，5min量测一次水位，并用量杯量测水量保持试验水头不变，连续量测5次；以后每隔20min量测一次并至少连续量测6次。
        ⑤当连续2次量测的注入流量之差不大于最后一次注入流量的10%时，试验即可结束，取最后一次注入流量作为计算值。12段注入流量分别为100-50ml/min，
        ⑥渗透系数的计算：试段位于地下水以上，且50＜H/r＜200、H≤l，时，采用以下公式计算：

        式中：K——试验岩土层的渗透系数，cm/s；
        Q——注入流量，L/min；Q =100-50ml/min
        H——试验水头，cm；H=（500--520）cm
        r——钻孔内半径，cm；r=5cm
        l——试段长度：    l=（500--520）cm；
        水泥搅拌桩防渗墙灌浆6个检查孔12段注水试验渗透系数为4.1×10-6cm/s～9.6×10-6cm/s，均小于设计值 1.0×10-5cm/s，因此检测的6个检查孔12段注水试验满足设计要求。
        （3）防渗墙倾斜度检测：
        在防渗墙三条轴线即S1~S8轴、S2~S7轴和S7~S8轴上内外对称位置分别开挖一对试坑，每处长3-5m，深2.5-2.8m，检查墙体的外观质量、桩间搭接和墙厚、防渗墙整体性墙体傾斜度。
        试坑经开挖好，将防渗墙上的浮土清除干净，直接检查，检查结果：墙体完整，外观质量好，无蜂窝，孔洞，桩间搭接交错紧密，形成连续密实的墙，均符合设计要求。
        在防渗墙内外两个试坑同时吊线测量墙体厚度和倾斜率，S1~S8防渗墙35米处墙厚度为1217 mm，倾斜率为0.48%，S2~S7防渗墙35米处墙厚度为1260 mm，倾斜率为0.50%，S7~S8防渗墙8米处墙厚度为1210 mm，倾斜率为0.46%，墙体厚度大于墙体设计厚度1200mm，倾斜率小于设计要求0.5%
        墙体厚度和倾斜率均符合设计要求。
        2 结论
        防渗墙质量墙体质量检测通过钻孔取芯、注水试验和开挖检查，直观明了，简单易行，操作方便，是常用的一种检测方法。
        参考文献：
        [1]SL352-2006《水工混凝土试验规程》；
        [2]SL345-2007《水利水电工程注水试验规程》；
        [3]JGJ106—2014《建筑基桩检测技术规范》；
        [4]某工程封木泵站泵房基坑水泥搅拌桩防渗墙施工图。