水泥深层搅拌桩防渗墙施工质量检测

叶 治

(江西省赣抚平原水利工程管理局，南昌330000)

0 引 言

所谓防渗墙，是一种修建在松散透水层或土石坝中起防渗作用的地连续墙。而水泥深层搅拌桩防渗墙施工质量的好坏，将会直接影响水利工程坝身和坝基的防渗工作。因此，需要做好相应的质量检测工作，以保障水泥深层搅拌桩防渗墙施工质量。

1 工程概况

某水库工程坝高为4.50 m，蓄水位为22.50 m。

坝址区所处地层属于第四纪陆相冲积层。针对该地区的地质状况进行分析可知，最上面一层为砾粗砂，接下来是粉土，之后再到细砾等。针对具体的场地进行分类，该工程坝址为Ⅱ类。坝址地下水分主要为两种类型，分别为基岩孔隙—潜水、第四系孔隙潜水。地质勘查结果显示，橡胶坝坝址位置存在较为严重的沿河渗流和绕渗问题。

2 深层水泥搅拌桩防渗墙质量检测具体手段

为了保证水面能够维持良好的景观效果，选择混凝土铺盖的上游3 m 位置，在垂直水流的方向实施防渗处理。处理措施主要为建筑深层搅拌桩防渗墙。搅拌桩的排距、半径、孔距分别为0.20 m、0.25 m、0.25 m。为了能够对防渗墙的连续性、完整性进行有效检验，该工程主要借助钻探取芯检测法等检测手段针对防渗墙实际质量开展全方位检测［1］。

2.1 探地雷达无损检测技术

搅拌桩防渗墙结束建设工作，沿墙轴线方向针对雷达测线进行科学布置及相应操作，遵循由西向东的布置顺序。借助探地雷达针对工程中第2 ～5道搅拌桩实施无损检测。

探地雷达为目前应用较为普遍的探测手段，具备极高的分辨率。借助该探测手段能够实现对地下浅部各种目标体的无损检测。周围介质、防渗墙二者间的物性存在一定差异性，这种差异性的存在刚好为探地雷达的应用创造了更好的条件。但是探地雷达在应用过程中也存在一定缺陷。该种技术属于高频电磁波探测技术范畴，在借助该手段进行探测的过程中需要用到雷达天线，所选天线属于非屏蔽型天线。因此，在实施探查的过程中，外界电磁场干扰、强反射体干扰均会对探查效果产生一定程度的影响。所以在使用该种技术进行探测的过程中，想要提高检测质量就必须最大限度的降低各种外部干扰，以免影响探测工作。

地下介质以及滤波器两者间存在很多相似之处，介质自身性质存在的不均匀性及其不同程度地对波进行吸收，导致脉冲信号顺利接触接收天线后，其波速会出现大幅度减小，在这种情况下，其波形就会表现出与原始发射波形较大的差异。同时，因为探测过程中可能会存在不同的噪声，对探测工作造成干扰，可能会最终影响实际实测结果［2］。因此，必须要通过一系列针对性措施解决相应问题，保证信号接受顺利实现，促进资料信噪比得到有效改善，进而尽可能促使图像清晰度大幅改善。

2.2 钻探取芯检测方法

钻探取芯法检测通常以深层搅拌桩桩身完整性作为检测对象，该检测方法具备极高的真实性以及直观性。借助钻探取芯检测手段，能够保证水泥土芯在取出后较为完整，通过肉眼对桩身的颜色、均匀性、桩长进行观察，鉴定其是否完全符合设计值。同时，通过实施无侧限抗压强度试验，可以实现对桩具体强度的有效测试。本次研究中，水泥搅拌桩防渗墙采用的是水泥土，设有的防渗墙共为5 道，墙底的高程、高程、平均深度分别为7.00 m、0.40 m、10 m，工程实施中将具体设计强度设置为0.50 MPa，而在工程检测实际工作中，该工程具体龄期显示为28 d。正式开展检测工作时，现场选择2、3 号坝防渗墙的一侧位置，对其进行开挖处理，获取相应的检验坑。检验坑的深度控制在1.50 ～2.00 m 之间。借助钻芯取样法针对具体试块进行抽取，其试件具体直径长度为99.50 mm，一般针对成墙效果以及墙体垂直度等数据及其完整性等进行检测，此外，给予相应的抗压试验，并且开展抗渗试验等［3］。

3 深层水泥搅拌桩防渗墙质量检测结果

3.1 探地雷达无损检测结果分析

针对探地雷达探测实际结果具体分析的内容主要包含两部分，其分别为对图像进行解释、对数据进行处理。通过分析和处理探地雷达探测所得相关资料可得到雷达检测剖面图(见图1 ～图4)。在图中，右侧为雷达应用过程中的实际探测深度，左侧为雷达波在相关介质中的双程走时间，上部为防渗体桩号及天线行走距离。

图1 第二道搅拌桩雷达检测图像

针对图1 进行分析可知，第2 道搅拌桩接受雷达检测后获取相应图像。结束相关检测工作后，桩顶表面各种污物及异物均被清理干净，局部存在一些覆土。由图1 中看到，上部位置存在严重的异常反应。该反映的主要诱因与桩顶覆盖层密切相关，此外，为周围区域金属物体丰富也是引发该现象的重要因素，导致检测受到一定程度的干扰。深度为8～10 m 的位置上明显可见色谱变化。导致这种现象存在的原因可能是因为桩底界面本身存在反射［4］。图像的中间区域相对比较较平滑，没有发现异常反应现象，可能是桩体内部具有较好的均匀性和密实度，无空隙、空洞等存在，各桩间存在良好搭接，未存在分岔。

图2 第三道搅拌桩雷达检测图像

针对图2 进行分析可知，第3 道搅拌桩接受雷达检测后可得相应图像。针对搅拌桩开展检测操作时已经将桩顶覆土进行彻底清洗。搅拌桩表面出现不可忽视的层面反射现象，主要属于桩顶浮泥异常反应。在深度为8 ～9 m 位置有另一反射层面存在，其为桩底界面反射。中间处位雷达波形存在较好规律性，无明显异常反射存在，其为桩体具有良好的质量，没有发现桩间搭接不良的问题，也没有发现断桩等现象。

图3 第四道搅拌桩雷达检测图像

对图3 进行具体分析，图像呈现严重的干扰异常现象，观察可见其上凸形抛物线存在严重异常。针对深度1.5 米位置进行观察，可见明显的反射异常现象，具体表现为桩体表面出现冰层，或者桩体表面覆土等。在桩号0+000 ～0+100，深度为9 ～10 m位置有明显异常反应，其为桩底异常反应。因受金属物干扰，该段图像表现出较为明显的杂乱想象，在深度10 ～11 m 位置有反射层面存在。其他部位均具有讲好的平滑性，表明桩体具有良好质量，且搭接良好［5］。

图4 第五道搅拌桩雷达检测图像

针对图4 进行深入分析，未能彻底对桩顶表面覆土实施全方位清理。图像中0+085 ～0+090 位置出现反射异常现象，综合分析现场记录，结果显示，该位置地面表层有塌坑、空洞的现象。针对深度崽8 ～9 m 范围内的位置，可以发现雷达波反射界面，将其纳入桩底界面反应范畴。针对0+194 深度3 m 位置进行检测，发现一处反射异常体，该异常体主要是因为桩体局部混凝土缺乏引发。对其他部位进行检测均没有发现严重的异常反应，由此可知，各桩具有良好搭接，桩体质量良好。通过对无损检测资料进行分析和处理可知:桩体整体质量较好，无内部孔隙、空洞等现象存在;各桩间具有良好搭接，无分岔、开裂等问题存在;具体探测深度在一定程度上能够满足工程设计相关规范以及具体要求;针对局部水泥土的实际密实性进行分析可知，密实度有待优化，但没有对整个工程整体质量带来严重不利影响［6］。

3.2 钻探取芯检测结果分析

水泥搅拌桩防渗墙抗压和抗渗检测成果表见表1。

表1 水泥搅拌桩防渗墙抗压和抗渗检测成果表

实施搅拌桩防渗墙抽芯检测、室内试验所得结论:

1)抽芯孔桩长与设计要求相符。

2)桩体质量较好，水泥材料在均匀性上明显优于其他材料，能够获取较好的胶结效果，针对卵石层具体芯样进行观察可以发现卵石镶嵌。

3)部分桩孔岩芯在实际采取率方面处于偏低水平，对芯样采取率造成不可避免的干扰。

4)综合分析室内试验结果，结果表明，芯样无侧限抗压强度明显高于设计要求的强度。

5)针对渗透试验结果进行分析可见，完整芯样渗透系数＜A×10－6cm/s(1 ＜A ＜10)，渗透破坏比降＞200，无侧限抗压强度＞0.3 MPa［7－9］。

4 结 论

水泥深层搅拌桩防渗墙的施工质量直接关系到水利工程坝基、坝身的防渗效果。因此，须高度重视质量检测工作，避免坝基、坝身存在渗透破坏问题，进而为水泥深层搅拌桩防渗墙的整体施工质量提供更好保障，提升水利工程整体建设效果。

［1］吴著建.浅谈搅拌桩防渗墙施工技术与质量控制［J］.人民长江，2008，38(08):106－107.

［2］郭凯扬，张凌智.分析水利工程中水泥搅拌桩的质量检测技术［J］.科技展望，2015(02).82.

［3］邵琢文.浅谈深层搅拌桩复合地基质量检测方法的应用［J］.治淮，2013(03):37－38.

［4］张圣西，周沛.浅析水泥土搅拌桩地基加固工程施工技术及检测方法［J］.河南水利与南水北调，2012(22):73－75.

［5］马志伟.水泥搅拌桩施工工艺要点及检测方法［J］.甘肃水利水电技术，2012(10):61－62.

［6］蔡建民.浅谈水利工程中水泥搅拌桩质量检测方法［J］.广东水利水电，2012(08):97－98.

［7］可建伟，肖归胜.水泥土搅拌桩处理淤泥质基础的应用与检测［J］.S mall Hydro Power，2010(06):74－76.

［8］崔绍炎.某工程深层搅拌桩成桩试验与检测的研究［J］.施工技术，2015，36(01):53－55.

［9］余红松，高柯.深层搅拌桩复合地基施工与检测［J］.Pearl River，2005，(01):47－49.