注浆碎石桩工艺原理及对坝体渗漏的施工处理

　　1、 工程地质概况

　　坝体填筑料为碎块石含黏性土，碎块石多呈片状，其碾压密实度不够，蓄水后由于渗漏过水导致黏土流失而形成块石架空和坝后局部塌陷。在勘探中发现局部河床部位基岩与坝体黏土结合处接触不良，且坝基岩石部分未做防渗处理。坝基岩性为层状砂岩和页岩，岩石走向为接近水平状倾角，逐年的过水导致水库渗漏破坏尤为严重，水库坝体存在渗漏、渗稳等问题。

　　2、 注浆碎石桩工艺原理

　　注浆碎石桩是近些年施工中出现的一种软基处理的施工技术，是在碎石桩的基础上对桩身采用注浆技术进行固结加固，进而成为一个完整的防渗体。与高压旋喷桩相结合，在坝体中形成一道具有防渗和抗剪切的连续防渗墙，从而达到对坝体渗漏和稳定等问题的治理。

　　施工中采用冲击钻机，在成孔的过程中，钻头的冲击力对地层起到挤密、击实作用，提高了桩基的承载力及压缩模量。施工中泥浆对桩身周围空洞裂隙，起到充填和阻塞作用。通过对坝体进行碎石置换，在碎石桩中进行注浆等工艺措施，形成注浆碎石桩，其抗剪切能力、防渗能力及变形能力都可以得到提高。

　　3、 注浆碎石桩施工

　　3.1 施工工艺

　　设备选用 ZZ- 6 型冲击钻，在防渗帷幕线上冲击成孔，清理桩孔达到设计要求后，方可在桩孔内下入注浆管。先采用高速搅拌机制浆，然后用灌浆泵注浆，最后边投入碎石边灌浆，直至孔口返出一定比重的水泥浆，方可起出注浆管。

　　3.2 桩位布置和设计

　　依据勘察资料和工程实际情况，桩号 0－010～0+140m，宜采用注浆碎石桩。注浆碎石桩防渗线距上游坝肩 1.8m，单排布置，桩径 0.8m，桩间距 1.5m，碎石桩间连接采用高压旋喷灌浆进行衔接处理。

　　3.3 工艺流程

　　工艺流程分别为：放样、桩机就位、调平桩机、开挖井口、埋设护筒、冲击成孔、置换泥浆、下入注浆管、边注浆边投料、回灌、桩头清理。

　　3.4 施工参数

　　碎石桩设计为单排，桩孔中心距大坝上游坡肩 1.8m，桩距1.5m，孔径 0.8m，分两序施工，深入基岩 1.5～2.0m。

　　A.设备。设备安装应水平牢稳，碎石桩中心与天车前沿保持铅直。

　　B.护筒埋设。护筒采用钢板卷制焊接而成。人工开挖达到护筒下入要求深度，护筒中心与桩中心重合，两中心偏差小于50mm ，并保持护筒的垂直度。

　　C.泥浆作用。对冲击钻进来说，泥浆主要是护壁，在施工中要根据地层条件适当地调节泥浆性能。

　　D.泥浆护壁。冲击钻进时，桩孔内的泥浆液面应高于地下水稳定水位 2.0m。置换清孔后泥浆比重＜1.2，含砂率≤5%，黏度≤25S。桩孔成孔过程中，一旦发现浆液流失或严重漏浆，可采用提高浆液黏稠度、配制水泥浆液和回填黏土振实、挤密等技术手段，以保持孔壁稳定。

　　3. 5 成孔工艺及措施

　　为防止坝体因冲击而造成变形，选用特制贯通式冲击钻头直径 800mm，桩孔内岩屑采用特制淘渣筒来捞取，成孔直径≥800mm ，深入基岩 1.5～2.0m。桩孔开始冲击时，钻头落距要小，以降低冲击力，最好在 500~1 000 mm。在冲击钻头和升降钢丝绳之间，安置钻头自转方向的设施，升降绳与冲击钻头成垂直状态。进入基岩时，冲击钻头落距要降低，防止桩孔偏斜。冲击钻进时，要注意发生卡钻和掉钻现象，要用淘渣筒清理岩屑，以防止孔壁坍塌。

　　4、 施工中的特殊情况处理

　　4.1 浆液漏失处理

　　在冲击钻进过程中，时常发生孔壁坍塌和泥浆漏失情况，所以在冲击钻进时，泥浆的比重、黏稠度及桩孔内浆液液面的高度要控制好，可依据具体的情况采取措施。

　　4.2 注浆管预防堵塞的措施

　　下注浆管之前，采用橡胶套将喷射孔部位套牢，防止岩屑等杂物堵塞，注浆时随注浆压力升高将橡皮套涨裂进行注浆。为了预防因停电或者设备原因而导致注浆中断，可增设一个备用的注浆副管。出现断桩后，宜在桩孔周边采用高压旋喷灌浆技术进行补救。

　　5、 施工质量检查

　　在碎石桩的冲击钻进施工中，发现有泥浆流失严重。坝后排水沟内三角堰口的水量明显减少。当碎石桩与高压旋喷桩连接成墙后，三角堰口的水量只有处理前的 10％。综上说明坝体经过施工处理后，解决了大坝整体的渗漏问题。

　　6、 结论

　　实践证明，注浆碎石桩法对坝体有防渗的作用，此方法能够增大坝体的抗滑力，且经济合理，在类似地质条件下处理严重渗漏坝体是可行的。

　　参考文献：
　　［1］ 谢任之.溃坝水利学［M］.济南：山东科技出版社，1993.
　　［2］ 麦家煊.水工建筑物［M］.北京：清华大学出版社，1991.
　　［3］ 顾晓陆，刘惠珊.地基与基础［M］.北京:中国建筑工业出版社，2003.
　　［4］ 黄胜方.土石坝老化病害治理与溃坝分析研究［D］.安徽：合肥工业大学，2007．