技案水泥搅拌桩生产性试验技术方案样本.doc
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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。南水北调中线一期工程陶岔沙河南干渠工程方城段四标段(桩号: 145+651152+311)( 合同编号: HNJ- /FC/SG-004) 水泥搅拌桩防渗墙生产性试验方案批准: _审核: _编制: _中国水利水电第一工程局有限公司南水北调中线工程方城段四标项目经理部二一二年八月二十四日水泥搅拌桩防渗墙生产性试验方案1.工程概况南水北调中线一期工程方城四标段水泥土防渗墙工程位于河南省南阳市方城县境内。起点设计桩号 145+651, 轴线坐标为( X=3672702.790m, Y=492896.220m) ( 1954 年北京坐标系,
2、 下同) , 终点设计桩号 152+311, 轴线坐标为( X=3674339.701m, Y=499159.974m) , 方城-4 标长度为 6.660km。根据方城渠道开挖揭露的情况, 渠坡或渠底分布有中等强透水性的中砂, 含砾粗砂、 砾砂层、 砂岩、 砂砾岩, 渠段累计长约4000km, 且地下水高于渠底板。为合理选择渗控措施, 确保复杂地质条件下渠段安全运行, 需要对中等强透水地层的渗流参数、 渗控措施、 渗控效果及施工工艺进行研究。为此, 结合工程施工开展生产性试验, 以获得渗控优化设计所需的相关参数及选择防渗体施工工艺。2.试验目的( 1) 结合实际工程地质条件, 研究渠道两侧设
3、置水泥搅拌桩防渗墙的可行性与合理性; ( 2) 参考相关资料, 选择合适的搅拌墙厚度、 水泥掺量、 搅拌次数等施工控制参数及合适的施工设备进行围井试验, 评价搅拌墙的渗控效果; ( 3) 研究施工期降水井与渠道运行期降水井结合的措施, 选择安全可靠、 降水效果好的降水井和减压井结构; ( 4) 为方城段渠道渗控优化及其渗控效果评价提供基础资料。3.试验依据1、 方城四标段渠道基坑降水、 水泥搅拌桩防渗墙生产性试验大纲 ; 2、 深层搅拌法技术规范DL/T5425- ;3、 设计下发的方城四标防渗墙纵断面布置图 ; 4、 设计下发的方城四标强透水渠基渗控布置设计图 ; 5、 其它关于防渗墙的施工
4、规范。4.试验内容4.1水泥土结石室内试验本项试验采用型号为PO 42.5的水泥在室内进行, 研究不同的浆液浓度、 水泥掺入量下, 凝固时间, 形成的水泥土结石的主要物理力学性能和渗透特性: 主要试验内容包括: 取与砂性土地层对应的土样, 采用不同水灰比的水泥浆液, 在砂性土地层中水泥掺入比分别为10%、 15%、 15%水泥+5%膨润土, 在弱透水地层中( 与强透水地层上方弱透水地层土对应的地基土) 掺入比分别为5%、 7.5%、 10%情况下, 测试水泥土混合体凝固时间, 不同龄期( 3、 7、 28天) 的水泥土结石的饱和单轴无侧限抗压强度、 变形模量、 渗透系数、 允许渗透坡降参数。4
5、.2.单桩生产及桩体水泥土结石试验4.2.1成桩施工工艺试验搅拌桩施工生产性试验主要目的为: 确定搅拌桩施工水泥浆液水灰比, 搅拌桩体水泥掺量, 与之对应的搅拌桩施工工艺及主要控制参数。具体内容包括: ( 1) 选择2种水灰比: 0.8和1.2。( 2) 水泥掺入比考虑2种: 室内试验确定的掺入比、 在室内试验掺入比基础上分别增加3%、 5%。( 3) 提升速度与注浆压力: 搅拌桩施工时搅拌头下沉及提升速度考虑0.5、 1.0m/min两种, 并根据确定的掺入比及不同的注浆压力下的浆体注入量确定注浆压力。( 4) 在搅拌桩施工时, 弱透水地层中采用两搅一喷、 强透水地层中采用4搅2喷。试验桩共
6、12组, 36根。单桩试验桩可布置在墙体渗透性试验围井轴线上, 作为围井一部分。4.2.2桩体性能测试经过试验桩取芯, 进行室内试验测试桩体水泥土结石单轴饱和无侧限抗压强度、 桩体渗透系数及允许渗透比降; 取样时间结合工地实际施工进度安排, 在实际施工进度要求的龄期及提前及滞后7天条件下。以上试验共取样324组, 根据龄期分3次取样, 共216个试样。4.3防渗墙渗透特性检验性试验为检验搅拌桩形成的截渗墙防渗性能, 为渠道工程渗控设计提供依据, 需要经过试验检验搅拌桩防渗墙综合渗透特性。防渗墙渗透特性检验性试验, 需要利用水泥土搅拌桩形成封闭区域, 并在封闭区域内、 外设置水位监测井、 抽水井
7、, 经过抽水、 局部区域开挖直观检验等方式评价搅拌桩防渗墙截渗效果, 并获得相应的设计参数。5试验方案5.1试验布置( 1) 试验时段: 试验围井施工将于8月24日开始, 8月26日结束; ( 2) 水电布置: 生产性试验用电采用柴油发电机发电, 由于施工区段水源丰富, 采用现场直接抽取。( 3) 施工道路: 水泥等原材料采用施工便道运输。( 4) 试验位置: 试验段选择在桩号151+977151+997处进行围井生产性试验。该区段透水性较强、 中强透水砂层厚度较大、 地下水位较高、 开挖深度相对较大的渠段, 利用搅拌桩在渠道一侧坡顶形成防渗墙封闭围井, 按矩形分2区布置, 尺寸21010m,
8、 围井试验各墙段分区平面布置见图5.1-1, 立面布置见图5.2-2。 图5.1-1围井试验各墙段分区平面布置及抽(降)水试验孔平面布置图图5.1-2围井试验截渗墙及抽(降)水试验孔立面布置图围井试验与单桩试验结合进行, 各试验段的搅拌桩注浆浆液水灰比、 水泥掺入比等试验参数分别为: A段: 搅拌桩注浆浆液水灰比0.8; 水泥掺入比为室内试验推荐渗入比, 其中搅拌头提升速度0.2、 0.5m/min各占一半长度。B段: 搅拌桩注浆浆液水灰比1.2; 水泥掺入比为室内试验推荐渗入比, 其中搅拌头提升速度0.2、 0.5m/min各占一半长度。C段: 搅拌桩注浆浆液水灰比0.8; 水泥掺入比为室内
9、试验推荐渗入比增加3%, 其中搅拌头提升速度0.2、 0.5m/min各占一半长度。D段: 搅拌桩注浆浆液水灰比1.2; 水泥掺入比为室内试验推荐渗入比增加3%, 其中搅拌头提升速度0.2、 0.5m/min各占一半长度。E段: 搅拌桩注浆浆液水灰比0.8; 水泥掺入比为室内试验推荐渗入比增加5%, 其中搅拌头提升速度0.2、 0.5m/min各占一半长度。F段: 搅拌桩注浆浆液水灰比1.2; 水泥掺入比为室内试验推荐渗入比增加5%, 其中搅拌头提升速度0.2、 0.5m/min各占一半长度。 5.2.搅拌桩施工5.2.1搅拌桩施工人员布置为保证搅拌桩施工进度、 质量, 特制定相应的施工措施,
10、 采用同工不同酬、 超产奖励、 经济手段, 保证作业班组人员相对稳定, 提高效率, 便于管理, 并隶属于项目经理部统一领导, 统筹调度。其劳动力组织安排如下: 劳动力用工一览表序号职务人数职责备注1项目经理1全面管理2项目副经理1生产、 文明管理3项目技术负责人1技术管理4质检员2质量检验5安全员1安全管理6资料员1资料整理归档7财务核算员1资金计划与预算8测量员1工程测量放样9施工队20工程施工10电工1电工操作11炊事员1膳食12合计315.2.2机械投入为保证本工程项目的顺利完成, 根据本工程项目的施工条件, 合理配置资源, 并充分利用机械的各自特点, 确保后期工期目标的顺利实现, 准备
11、组织1台套多头深搅设备。水泥土防渗墙总共为428.4m2, 根据每天每台能完成120m2, 计划4天完成, 完全能够满足施工要求。5.2.3水泥土防渗墙施工方法该工程的水泥土防渗墙是运用特制的多头小直径深搅钻机, 把水泥浆喷入土体并搅拌形成水泥土墙。水泥浆和土充分拌和后, 水泥不但硬化凝固, 而且和土体有离子交换和团粒化作用, 在多重物理和化学反应下, 形成抗压强度在0.51.0MPa左右, 渗透系数A10-6cm/s( 1A10) 的塑性连续墙体。5.2.4水泥土搅拌桩施工流程本工程采用一次成墙法施工。具体工艺流程是: 桩机就位、 调平; 启动主机, 经过主机的传动装置, 带动主机上的钻杆转
12、动, 钻头搅拌, 并以一定的推动力把钻头向土层推进至设计深度; 提升搅拌到孔口。在钻进和提升的同时, 用水泥浆泵将水泥浆由高压输浆管输进钻杆, 经钻头喷入土体, 使水泥浆和原土充分拌和完成一个流程的施工。即完成一个单元墙的施工过程; 在第二单元墙施工之前, 主机纵向平移, 让第二单元墙中第一根桩和第一单元墙中最后一根桩相割搭接15cm, 并重复上述第一单元墙的施工过程, 可形成第二单元墙。多次重复上述施工过程, 即可连续形成一道防渗墙。多头深搅施工工艺流程图, 见图5.2-1。图5.2-1 施工工艺流程图5.2.5搅拌桩技术要求分 项设计要求备 注防渗墙有效厚度不小于0.23m最小孔径选择见下
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