软土地层地下连续墙成槽技术及其在引江济淮工程中的应用

软土地层地下连续墙成槽技术及其在引江济淮工程中的应用

胡斌

中国水利水电第十二工程局有限公司；浙江省杭州市

摘要：本文详细介绍了水泥土搅拌桩预加固地下连续墙成槽技术的应用背景、技术原理、施工工艺流程及操作要点。该技术通过在软土地层中布置水泥土搅拌桩进行预加固，提升地基承载力，确保成槽过程中槽壁的稳定性和抗渗性。文章进一步阐述了施工过程中的关键步骤和注意事项，尤其是设备选型、实时监控、混凝土浇筑的控制及现场安全管理，确保施工质量和效率。

关键词 水泥土搅拌桩、预加固、地下连续墙、成槽技术

地下连续墙作为重要的抗渗和加固结构，广泛应用于水利、建筑及基坑防渗工程中。然而，在软土地层中施工时，成槽过程面临槽壁不稳定、局部坍塌和渗水等问题，严重影响施工质量和进度。为了解决这一问题，水泥土搅拌桩预加固地下连续墙成槽技术应运而生，通过先对软土地基进行加固，确保成槽的稳定性。本文将探讨该技术的应用、施工工艺流程及操作要点，旨在为类似地质条件下的工程施工提供指导。

1 水泥土搅拌桩预加固地下连续墙成槽技术

1.1 工程概况

本次技术应用于引江济淮枢纽工程的白山节制闸、控制进水闸结构物的地基施工。该工程所在区域属于长江水系，地层主要为第四系松散沉积层，地下水位较高，且存在承压水层。工程的地下连续墙施工需要穿越上层淤泥层、下层泥质砂层、砂砾卵石层，最终进入微风化粉砂岩层，地质条件较为复杂。由于区域内软土地层较厚，且汛期地下水位升高，传统成槽方法难以保障施工质量，容易出现槽壁缩孔、坍塌以及渗水等问题，严重影响工程进度和质量。为解决这一问题，该工程应用了水泥土搅拌桩预加固地下连续墙成槽技术，先通过水泥土搅拌桩对软土地层进行预加固处理，提升地基的承载力，确保成槽过程中的槽壁稳定性和抗渗性，取得了良好的施工效果。

1.2 技术原理与特点

水泥土搅拌桩预加固技术的核心原理是通过在地下连续墙两侧布置水泥土搅拌桩，对软土地基进行加固。搅拌桩形成的加固体能够有效阻止土体向槽内移动，从而保证成槽的稳定性和抗渗能力。具体操作中，先使用双排水泥土搅拌桩进行预加固，提升软土地基的承载力，待搅拌桩固结后，在泥浆护壁作用下使用液压抓斗和冲击钻进行成槽施工。该技术能够显著提高施工效率，缩短工期，并通过预加固提高成槽的稳定性，解决了传统施工方法在软土地层中成槽不稳的问题。此外，该技术还具有适用范围广、施工灵活性高等特点，尤其在沿江富水区域的软土地层中表现出明显的优势。

2 施工工艺流程及操作要点

水泥土搅拌桩预加固地下连续墙成槽技术的施工工艺流程及操作要点是确保施工顺利进行并保证工程质量的关键。科学合理的施工流程与严密的操作要求相结合，不仅能提高施工效率，还能保障地基的稳定性和成槽的成功率。

2.1 施工工艺流程

水泥土搅拌桩预加固地下连续墙的施工流程大致可分为以下几个阶段：施工准备、搅拌桩施工、导槽开挖、成槽施工以及浇筑混凝土。

2.1.1施工准备阶段

在正式施工前，需进行一系列的准备工作，以确保施工的顺利进行。首先，根据设计图纸确定地下连续墙的位置和轴线，测量出地面的高程和桩位。桩机就位前，需要对桩机平台进行平整和加固，以确保机械设备在施工过程中能够稳定运行。特别是在软弱地基区域，可能需要填筑1.0～1.5米的土壤，压实后以增强桩机平台的承载力。此外，施工前还需对现场环境和地质情况进行详细调查，确保搅拌桩施工适应当地地质条件。

2.1.2搅拌桩施工阶段

水泥土搅拌桩施工是整个成槽技术的基础。施工时，搅拌桩机通过旋转和下沉的方式将水泥浆液均匀注入土层中，搅拌形成一个稳定的加固桩体。为了确保搅拌均匀，提升速度和下沉速度必须控制在合理范围内，同时每米土层的喷浆量也需精准控制，避免喷浆过多或过少影响加固效果。施工过程中，需要定期检查设备状态，确保喷浆系统的正常运行。搅拌桩完成后，需等待桩体固结达到设计要求的强度，一般需要数天时间。

2.1.3导槽开挖阶段

在搅拌桩完成固结后，接下来进入导槽的开挖工作。导槽开挖通常采用液压抓斗进行，抓斗具有较大的挖掘深度和挖槽精度，能够保证槽壁的垂直度和稳定性。在开挖过程中，需时刻监测槽壁的状态，防止出现缩孔或坍塌现象。如果槽壁发生不稳定情况，可以使用泥浆护壁技术，即在槽内注入泥浆，利用泥浆的流体压力稳定槽壁。对于导槽底部的不平整部分，需要通过人工或机械进行修整，确保槽底达到设计要求的平整度。

2.1.4成槽施工阶段

成槽施工是整个流程的核心。成槽施工过程中，需结合搅拌桩的加固效果，使用液压抓斗或冲击钻进行挖槽。一般情况下，槽孔的上部采用液压抓斗进行挖槽，而下部较硬的砂砾层则需使用冲击钻。施工时，槽段需要分段作业，按照先上后下的顺序逐步挖掘，确保槽孔的整体稳定性。同时，必须按照设计顺序依次成槽，避免因顺序错误造成槽段间的相互影响。

2.1.5混凝土浇筑阶段

当成槽完成后，需尽快进行混凝土的浇筑。为确保混凝土的质量，槽孔内的泥浆必须及时清理干净。混凝土的浇筑需要连续进行，避免中断造成的分层现象。在浇筑过程中，确保混凝土从槽底开始平稳上升，并且保持一定的浇筑速度，确保混凝土在槽内均匀分布，最终达到设计高程。浇筑完成后，需要对墙体进行初步检查，确认其符合设计要求。

2.2 施工操作要点

2.2.1设备选型与配置

施工过程中，设备的选择与配置是影响施工效率和质量的关键因素。水泥土搅拌桩施工需选用高性能的搅拌桩机，确保其具有足够的搅拌深度和喷浆能力。此外，液压抓斗和冲击钻的选型也需根据土层的硬度和深度进行合理配置。设备的性能直接关系到成槽的精度和稳定性，因此在施工前应对设备进行全面检查，确保各类机械设备的正常运转。

2.2.2施工过程中的实时监控

施工过程中必须进行实时监控，尤其是搅拌桩施工和成槽施工阶段。搅拌桩施工时，要严格控制钻杆的下沉速度和提升速度，确保喷浆均匀，避免局部喷浆不足或过量。成槽施工时，要实时监测槽壁的稳定情况，防止发生槽壁坍塌或槽孔缩孔。使用泥浆护壁时，需控制泥浆的密度和流速，确保其能够有效护壁但不会对槽孔产生过大压力。通过监控系统的数据反馈，可以及时调整施工参数，确保施工过程的平稳进行。

2.2.3混凝土浇筑的控制

在成槽完成后，混凝土浇筑的质量是影响墙体最终效果的关键因素。混凝土的配合比、和易性及浇筑速度都需严格控制。在浇筑过程中，应避免混凝土过快或过慢上升，确保其能够均匀填充槽孔。在混凝土浇筑完成后，应对槽孔进行密封处理，防止外界水分侵入影响混凝土的固化效果。

2.2.4现场安全管理

由于水泥土搅拌桩预加固地下连续墙施工涉及多台大型机械设备，同时施工环境复杂，因此现场安全管理尤为重要。操作人员必须严格遵守安全规程，佩戴防护装备，避免机械操作时发生意外。施工场地需要保持清洁和整齐，特别是施工区域的土方和杂物应及时清理，防止影响施工进度。此外，在软弱地基和高地下水位区域，需采取额外的安全措施，如设置防护栏和标示，确保施工人员的安全。

3 结束语

水泥土搅拌桩预加固地下连续墙成槽技术在软土地层的应用显著提升了地基的承载力，解决了传统成槽技术在复杂地质条件下的局限性。通过合理的施工流程和严格的操作要求，该技术有效保障了槽壁的稳定性，避免了渗水、坍塌等施工风险，缩短了施工工期，提升了工程质量和经济效益。

参考文献

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