前言
由全国水利水电施工技术信息网组织编写的《水利水电工程施工技术全书》第一卷《地基与基础工程》共分为8册,《深层搅拌技术》为第八册,由北京江河神州水电工程有限公司编写。
深层搅拌技术俗称深层搅拌法,是建筑物地基加固、堤坝防渗、基坑支护等常用的一种工程技术。深层搅拌是相对于浅层搅拌而言,一般施工深度大于5.0m。深层搅拌掺入材料有水泥和石灰,材料状态有浆体和粉体。本书仅讨论最常使用的水泥浆液作为掺入材料的工艺方法。深层搅拌技术始于第二次世界大战后,由美国最先发明,1953年引入日本,1974年开始在日本投入实际应用。1977年中国从日本引进该技术。1980年该技术首次在上海宝钢应用于设备基础工程。1995年在山东沂沭河拦河坝基础防渗中该技术首次应用于水利工程。深层搅拌技术在近20多年发展十分迅速,施工设备已由单头发展到一机五头;应用领域涉及水利水电工程、工业与民用建筑工程、铁路工程、公路工程、市政工程和环境工程等。该技术应用工程量十分巨大,如山东滨州黄河大桥路基加固工程深层搅拌桩应用工程量就达70万延米;又如1998年长江大洪水后,用于长江大堤加固的多头小直径深层搅拌防渗墙面积就高达320万m2;再如山东东平湖水库加固工程,仅一个工程就使用多头小直径深层搅拌防渗墙面积120万m2。据不完全统计,截至2010年年底,使用该技术在大堤大坝(土坝)上建造的防渗墙面积已超过2000万m2。
深层搅拌技术被广泛应用,其缘故在于:①随着改革开放的不断深入,大规模的城市建设和水利水电等基础设施建设中的地基处理需求大大增加,该技术是一种较廉价的施工方法,适合大规模应用;②施工所需要的加固材料主要是普通水泥,便于就地取材;③施工设备具有施工工效高、振动小、无噪音、无污染等特点,而且设备投资不大;④施工工艺简单,机械化程度高,便于操作,质量易于控制。虽然深层搅拌技术已较为成熟,但仍有一些需要进一步研究的问题。如桩土的受力机理、力的传播关系;复合地基、复合模量及下卧层的沉降计算;水泥土渗透特性和水泥土的抗冻性研究等。
本书是作者依据工程实践中大量工程实例的经验教训、大量试验研究成果和国内外成熟的技术资料编写而成,在编写过程中尽可能吸收国内外的最先进的深层搅拌技术。截至目前,在国内水利水电行业,本书是最系统全面地介绍深层搅拌技术的专著。
本书由刘保平负责主编,具体编写综述、技术原理、工程设计及工程施工章节,并对全书进行统稿编写。本书在写作过程中得到了陈武的大力帮助,他帮助收集了大量资料,参与编写了工程设计的部分内容和材料浆液的内容,并负责全书插图的绘制工作;赵建强负责编写了质量控制和安全环保与节能减排方面的内容;刘中华参与编写了施工设备、质量检查与验收等章节内容,并提供了部分工程案例;张广玉参与了施工设备和工程案例章节的编写工作。编写过程中得到刘勇多次指导,并提供了一些资料。安徽水利科学研究院接受了本册主编人所在单位——堤坝安全(北京)科技有限公司委托,为本书做了大量实验研究,在此深表由衷的感谢。本书在编写过程中,还参考了大量国内外的文献资料和研究报告,特向提供资料的个人和单位表示衷心的感谢!
鉴于编者水平和经验有限,书中难免有不足和疏漏之处,恳请读者批评指正。
作 者
2018年4月