CN116043855A - 一种真空预压密封墙的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种真空预压密封墙的制备方法，包括步骤：整平并压实场地，清除障碍物；在桩位上做标签；开挖沟槽；制浆；桩机定位至标签位置，调平机架；打桩；多根偶联剂‑膨润土混合搅拌桩形成密封墙体。本发明的有益效果是：本发明制备得到的墙体为柔性结构，满足真空预压的密封性，能克服真空预压时由于土体向内位移变形出现的墙体开裂漏气现象；本发明的方法提升了膨润土浆液的黏度，增强了膨润土对砂颗粒的包裹黏合作用，增大了混合材料体系中聚糖结构的整体黏聚力；砂粒与砂粒包裹相互形成聚糖膜状，膜状结构能降低渗透性，提高墙体密封性；膨润土颗粒能够增强抗渗流侵蚀性，可更好地发挥对墙体内部颗粒的包裹黏合作用。

Description

一种真空预压密封墙的制备方法
技术领域
本发明属于密封墙技术领域，尤其涉及一种真空预压密封墙的制备方法。
背景技术
因淤泥土层有淤泥混砂及夹砂层，真空预压加固软土地基时，需要在软土地基四周形成纵向的密封墙；现有技术中形成密封墙的一般方式为：加入淤泥和膨润土后，搅拌加入的淤泥和膨润土，在软土地基四周形成纵向的密封墙。
但是，由于抽真空时存在内外压差以及墙体外的地下水位较高，当加固区抽负压时，细颗粒向加固区域内迁移，密封墙的渗透系数提高，密封性下降，真空压力下降，无法在几个月的真空预压期内持续保持真空压力，因此会导致真空预压加固软土地基时加固效果差，真空预压失败。
申请号为201210581786.1的专利《真空预压密封墙及其施工方法》采用水泥土搅拌桩的方法,主要在砂土中注入水泥浆液形成固结密封墙体,但墙体为钢性，在真空预压时由于土体向内位移变形出现墙体开裂漏气,真空压力下降,真空排水固结效果差。
另外，常规泥浆搅拌桩桩体质量往往不好：
单轴单向泥浆搅拌桩芯样均匀性不理想，芯体连续完整，芯体存在部分夹砂现象（上部桩身5～6米范围内主要为粉砂土层），下部淤泥翻泥不能充分达到搅拌桩上部（下部桩身6～10米范围内为沉积的淤泥）；
多采用单轴单向搅拌机，具备二层刀片；在施工工艺采用的单轴单向搅拌机为四个泥浆喷口和四个搅拌叶片的情况下，喷浆口位于下层刀片处，容易出现翻浆现象；在提升过程中，上层刀片不能不能起到浆液搅拌作业，搅拌均匀性较差；在压力剧增的情况下，泥浆会顺着单轴单向搅拌机的钻杆冒出地面，桩长越深此现象越严重。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种真空预压密封墙的制备方法。
这种真空预压密封墙的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、制浆：按1～3‰的质量比加入偶联剂和水，搅拌得到粘附性溶液，偶联剂为能溶于水的有机固态物质；向粘附性溶液中加入膨润土，膨润土和粘附性溶液的质量比为25～50％，搅拌得到浆液；向每立方米泥砂土中注入200kg～300kg浆液后，进行搅拌，在泥沙土表面形成聚糖状膜，得到制好的泥浆；
步骤2、将步骤1中制好的泥浆注入沟槽中，逐步填满沟槽，得到真空预压密封墙。
作为优选，能溶于水的有机固态物质为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸钠、水溶性硅酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中一种的或两种以上的混合或共聚物。
作为优选，步骤1前还包括以下步骤：
搅拌桩机施工前，对场地进行整平并压实，清除施工场地上的障碍物；
标出封墙中心线，在桩位上做标签；
根据密封墙中心线开挖沟槽。
作为优选，步骤1具体包括以下步骤：
步骤1.1、开启水泵，通过连接水泵的水管将水源注入到制浆桶中，当水的重量达到设定重量时，关闭水泵；开启笼式搅拌器，同时启动笼式搅拌器和制浆桶中的两个搅拌机构；
步骤1.2、将偶联剂通过笼式搅拌器注入集料罐中，当偶联剂达到设定质量时，笼式搅拌器关闭；打开集料罐下部阀门，将偶联剂注入到制浆桶中，通过搅拌机构搅拌稀释，得到粘附性溶液；
步骤1.3、在制浆桶内的粘附性溶液中，通过笼式搅拌器加入膨润土，当膨润土达到设定重量时，关闭笼式搅拌器，搅拌机构搅拌形成浆液；
步骤1.4、将步骤1.3制备的浆液注入泥砂土中，搅拌机构搅拌，在泥沙土表面形成聚糖状膜；当达到设定制浆搅拌时间后，打开制浆桶下部阀门，将制好的泥浆注入到储浆桶中，启动储浆桶中的搅拌机构对制好的泥浆进行搅拌。
作为优选，步骤1.4中，还在制好的泥浆中添加有机高分子助剂、小分子助剂、表面活性剂、无机活性粉末或粉粒物质、无机非活性粉末或粉粒物质、实体物质和pH值调节物质中的至少一种。
作为优选，步骤2为：
将桩机定位至设定位置，并根据垂直度传感器显示的数据，将桩机的机架调平；
打桩；
采用打设的多根偶联剂-膨润土混合搅拌桩形成密封墙体，对密封墙的墙体顶部进行密封处理，得到真空预压密封墙。
作为优选，打桩的具体步骤为：
启动内钻杆电机，然后启动外钻杆电机，根据流量计显示的流量调整下钻速度，内钻杆和外钻杆和向下钻动打设；内钻杆顺时针转动，内钻杆底部叶片正向破土，上部叶片正向搅拌；外钻杆逆时针转动，外钻杆两层叶片反向搅拌，在钻头在下钻过程中对制好的泥浆和土的混合体同时进行正、反两个方向的搅拌；
启动高压注浆泵，控制喷浆压力，并根据流量计显示的流量实时调整喷浆压力，直至泥浆从钻头上的泥浆喷口喷出；泥浆逐步填满内外钻杆所钻出的空间；
待内钻杆和外钻杆打设到设定深度后，将高压注浆泵的喷浆压力调小；向上提升内钻杆和外钻杆；提升过程中，钻头再次对制好的泥浆和土的混合体进行正、反两个方向的搅拌；直到钻头离开地面设定高度时停止提升内钻杆和外钻杆，偶联剂-膨润土混合搅拌桩打桩完成。
作为优选，钻头上的泥浆喷口设置在内钻杆底部叶片上方。
本发明的有益效果是：
本发明制备得到的墙体为柔性结构，满足真空预压的密封性，能克服真空预压时由于土体向内位移变形出现的墙体开裂漏气现象。
本发明的方法提升了膨润土浆液的黏度，增强了膨润土对砂颗粒的包裹黏合作用，增大了混合材料体系中聚糖结构的整体黏聚力；砂粒与砂粒包裹相互形成聚糖膜状，膜状结构能降低渗透性，提高墙体密封性；膨润土颗粒能够增强抗渗流侵蚀性，可更好地发挥对墙体内部颗粒的包裹黏合作用；
本发明采用双向搅拌钻头，内钻杆以25r/min以上的转速顺时针转动，内钻杆底部叶片正向破土，上部叶片正向搅拌；外钻杆以50r/min以上的转速逆时针转动，外钻杆两层叶片反向搅拌，在钻头在下钻过程中能够实现对制好的泥浆和土的混合体同时进行正、反两个方向的搅拌；使得制得的搅拌桩芯样均匀，芯体连续完整，缓解了夹砂现象，能将下部淤泥翻泥充分带到搅拌桩上部，避免翻浆现象。
附图说明
图1为纯粉砂土和密封墙混合材料渗透系数对比曲线图。
图2为纯粉砂土和密封墙混合材料泥浆黏度测试结果图。
实施方式
 下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
实施例1
一种真空预压密封墙的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、搅拌桩机施工前，采用PC120挖机辅助人工对场地进行整平并压实，清除施工场地上妨碍桩机移动和实施钻孔搅拌的所有障碍物；
步骤2、用RTK放出密封墙中心线，用白石灰标出封墙中心线，在桩位上做标签，桩位平面误差≤50mm；
步骤3、根据上一步标出的密封墙中心线，使用PC120挖机沿轴线开挖沟槽；沟槽的中心线两侧宽60cm，深1.0m；在施工过程中随打随挖，保证泥浆不外溢，避免污染板头，在施工过程中随时检查沟槽走向，避免出现偏差；
步骤4、制浆；
步骤4.1、开启水泵，通过连接水泵的水管将水源注入到制浆桶中，当水的重量达到设定重量时，关闭水泵；开启笼式搅拌器，同时启动笼式搅拌器和制浆桶中的两个搅拌机构；
步骤4.2、将偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)，分子式为(C6H10O5)n）通过笼式搅拌器注入集料罐中，当偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）达到设定质量时，笼式搅拌器关闭；打开集料罐下部阀门，将偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）注入到制浆桶中，偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）按1:10的质量比溶解于制浆桶内的水中，采用直径大于30cm的笼式搅拌器搅拌20分钟，形成聚糖丝状结构；再倒入1比100的水池稀释笼式搅拌器30分钟，得到粘附性溶液（透明胶状体）；能溶于水的有机固态物质为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸钠、水溶性硅酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种以上的混合或共聚物；水溶性硅酸钠，是一种水溶性硅酸盐其化学式为R20·nSi02，式中R20为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值,根据泥土中的氧化铝,氧化硅,氧化钙的含量多少配成不同比例的浆液；
步骤4.3、膨润土加料量大，最后加入制浆桶中，在制浆桶内的粘附性溶液中，通过笼式搅拌器加入膨润土，当膨润土达到设定重量时，关闭笼式搅拌器，片式搅拌器搅拌1min形成浆液（聚糖结构）；膨润土和粘附性溶液的质量比为25％，饱满度比重大于1.3；
步骤4.4、将步骤4.3制备的浆液注入泥砂土中，还添加有质量百分比为0.2‰的聚乙二醇作为助剂，形成聚糖状膜，搅拌机构搅拌；当达到设定制浆搅拌时间后，打开制浆桶下部阀门，将制好的泥浆注入到储浆桶中，启动储浆桶中的搅拌机构对制好的泥浆进行搅拌；每立方米泥砂土中注入200kg浆液；
步骤5、将桩机定位至标签位置，并根据垂直度传感器显示的数据（≤1.5%），将桩机的机架调平；
步骤6、打桩：
步骤6.1、启动内钻杆电机，然后启动外钻杆电机，根据流量计显示的流量调整下钻速度至0.8m/min，内钻杆和外钻杆和向下钻动打设；内钻杆以25r/min以上的转速顺时针转动，内钻杆底部叶片正向破土，上部叶片正向搅拌；外钻杆以50r/min以上的转速逆时针转动，外钻杆两层叶片反向搅拌，在钻头在下钻过程中对制好的泥浆和土的混合体同时进行正、反两个方向的搅拌；内、外钻杆同轴进行正、反两个方向搅拌，其主要作用是增加搅拌的均匀性，同时外钻杆叶片起到阻断泥浆顺着钻杆上冒途径的作用，使得泥浆用量在桩体深度方向分布更均匀；
步骤6.2、钻头上的泥浆喷口设置在内钻杆底部叶片上方，启动浆泵，控制喷浆压力在0.6Mpa，并根据流量计显示的流量实时调整喷浆压力，直至泥浆从钻头上的泥浆喷口喷出；泥浆逐步填满内外钻杆所钻出的空间；
步骤6.3、待内钻杆和外钻杆打设到设定深度后，将浆泵的喷浆压力调小至0.05Mpa，避免堵管；向上以1m/min的速度提升内钻杆和外钻杆；提升过程中，钻头再次对制好的泥浆和土的混合体进行正、反两个方向的搅拌；直到钻头离开地面设定高度（20cm）时停止提升内钻杆和外钻杆，偶联剂-膨润土混合搅拌桩打桩完成；
步骤7、采用步骤6打设的多根偶联剂-膨润土混合搅拌桩形成密封墙体（偶联剂与砂土中的氧化铝、氧化硅和氧化钙反应，进行8字形纵向垂直上下搅拌，控制压力，流量，单位时间的运动深度，生成硅胶状密封墙体），对密封墙的墙体顶部进行密封处理；聚糖状膜结构的制好的泥浆与中粗砂搅拌结合形成可变柔性墙体。
 密封墙体中泥沙体的沙粒之间具有粘结性及粘附性溶液中的水分子真空抽吸后，能溶于水的固态有机物质能将沙粒粘结在一起；密封墙体中泥沙体的泥砂颗粒之间具有连通孔隙和封闭孔隙。
实施例2
一种真空预压密封墙的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、搅拌桩机施工前，采用PC120挖机辅助人工对场地进行整平并压实，清除施工场地上妨碍桩机移动和实施钻孔搅拌的所有障碍物；
步骤2、用RTK放出密封墙中心线，用白石灰标出封墙中心线，在桩位上做标签，桩位平面误差≤50mm；
步骤3、根据上一步标出的密封墙中心线，使用PC120挖机沿轴线开挖沟槽；沟槽的中心线两侧宽60cm，深1.0m；在施工过程中随打随挖，保证泥浆不外溢，避免污染板头，在施工过程中随时检查沟槽走向，避免出现偏差；
步骤4、制浆；
步骤4.1、开启水泵，通过连接水泵的水管将水源注入到制浆桶中，当水的重量达到设定重量时，关闭水泵；开启笼式搅拌器，同时启动笼式搅拌器和制浆桶中的两个搅拌机构；
步骤4.2、将偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）通过笼式搅拌器注入集料罐中，当偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）达到设定质量时，笼式搅拌器关闭；打开集料罐下部阀门，将偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）注入到制浆桶中，偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）按3:10的质量比溶解于制浆桶内的水中，采用直径大于30cm的笼式搅拌器搅拌60分钟，形成聚糖丝状结构；再倒入1比100的水池稀释笼式搅拌器60分钟，得到粘附性溶液（透明胶状体）；能溶于水的有机固态物质为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸钠、水溶性硅酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种以上的混合或共聚物；水溶性硅酸钠，是一种水溶性硅酸盐其化学式为R20·nSi02，式中R20为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值,根据泥土中的氧化铝,氧化硅,氧化钙的含量多少配成不同比例的浆液；
步骤4.3、膨润土加料量大，最后加入制浆桶中，在制浆桶内的粘附性溶液中，通过笼式搅拌器加入膨润土，当膨润土达到设定重量时，关闭笼式搅拌器，片式搅拌器搅拌1min形成浆液（聚糖结构）；膨润土和粘附性溶液的质量比为50％，饱满度比重大于1.3；
步骤4.4、将步骤4.3制备的浆液注入泥砂土中，还添加有质量百分比为0.2‰的聚乙二醇作为助剂，形成聚糖状膜，搅拌机构搅拌；当达到设定制浆搅拌时间后，打开制浆桶下部阀门，将制好的泥浆注入到储浆桶中，启动储浆桶中的搅拌机构对制好的泥浆进行搅拌；每立方米泥砂土中注入300kg浆液；
步骤5、将桩机定位至标签位置，并根据垂直度传感器显示的数据（≤1.5%），将桩机的机架调平；
步骤6、打桩：
步骤6.1、启动内钻杆电机，然后启动外钻杆电机，根据流量计显示的流量调整下钻速度至1.2m/min，内钻杆和外钻杆和向下钻动打设；内钻杆以25r/min以上的转速顺时针转动，内钻杆底部叶片正向破土，上部叶片正向搅拌；外钻杆以50r/min以上的转速逆时针转动，外钻杆两层叶片反向搅拌，在钻头在下钻过程中对制好的泥浆和土的混合体同时进行正、反两个方向的搅拌；内、外钻杆同轴进行正、反两个方向搅拌，其主要作用是增加搅拌的均匀性，同时外钻杆叶片起到阻断泥浆顺着钻杆上冒途径的作用，使得泥浆用量在桩体深度方向分布更均匀；
步骤6.2、钻头上的泥浆喷口设置在内钻杆底部叶片上方，启动浆泵，控制喷浆压力在1.0Mpa，并根据流量计显示的流量实时调整喷浆压力，直至泥浆从钻头上的泥浆喷口喷出；泥浆逐步填满内外钻杆所钻出的空间；
步骤6.3、待内钻杆和外钻杆打设到设定深度后，将浆泵的喷浆压力调小至0.1Mpa，避免堵管；向上以1m/min的速度提升内钻杆和外钻杆；提升过程中，钻头再次对制好的泥浆和土的混合体进行正、反两个方向的搅拌；直到钻头离开地面设定高度（20cm）时停止提升内钻杆和外钻杆，偶联剂-膨润土混合搅拌桩打桩完成；
步骤7、采用步骤6打设的多根偶联剂-膨润土混合搅拌桩形成密封墙体（偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）与砂土中的氧化铝、氧化硅和氧化钙反应，进行8字形纵向垂直上下搅拌，控制压力，流量，单位时间的运动深度，生成硅胶状密封墙体），对密封墙的墙体顶部进行密封处理；聚糖状膜结构的制好的泥浆与中粗砂搅拌结合形成可变柔性墙体。
实施例3
一种真空预压密封墙的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、搅拌桩机施工前，采用PC120挖机辅助人工对场地进行整平并压实，清除施工场地上妨碍桩机移动和实施钻孔搅拌的所有障碍物；
步骤2、用RTK放出密封墙中心线，用白石灰标出封墙中心线，在桩位上做标签，桩位平面误差≤50mm；
步骤3、根据上一步标出的密封墙中心线，使用PC120挖机沿轴线开挖沟槽；沟槽的中心线两侧宽60cm，深1.0m；在施工过程中随打随挖，保证泥浆不外溢，避免污染板头，在施工过程中随时检查沟槽走向，避免出现偏差；
步骤4、制浆；
步骤4.1、开启水泵，通过连接水泵的水管将水源注入到制浆桶中，当水的重量达到设定重量时，关闭水泵；开启笼式搅拌器，同时启动笼式搅拌器和制浆桶中的两个搅拌机构；
步骤4.2、将偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）通过笼式搅拌器注入集料罐中，当偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）达到设定质量时，笼式搅拌器关闭；打开集料罐下部阀门，将偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）注入到制浆桶中，偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）按1.5:10的质量比溶解于制浆桶内的水中，采用直径大于30cm的笼式搅拌器搅拌40分钟，形成聚糖丝状结构；再倒入1比100的水池稀释笼式搅拌器45分钟，得到粘附性溶液（透明胶状体）；能溶于水的有机固态物质为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸钠、水溶性硅酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种以上的混合或共聚物；水溶性硅酸钠，是一种水溶性硅酸盐其化学式为R20·nSi02，式中R20为碱金属氧化物，n为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值,根据泥土中的氧化铝,氧化硅,氧化钙的含量多少配成不同比例的浆液；
步骤4.3、膨润土加料量大，最后加入制浆桶中，在制浆桶内的粘附性溶液中，通过笼式搅拌器加入膨润土，当膨润土达到设定重量时，关闭笼式搅拌器，片式搅拌器搅拌1min形成浆液（聚糖结构）；膨润土和粘附性溶液的质量比为37.5％，饱满度比重大于1.3；
步骤4.4、将步骤4.3制备的浆液注入泥砂土中，还添加有质量百分比为0.2‰的聚乙二醇作为助剂，形成聚糖状膜，搅拌机构搅拌；当达到设定制浆搅拌时间后，打开制浆桶下部阀门，将制好的泥浆注入到储浆桶中，启动储浆桶中的搅拌机构对制好的泥浆进行搅拌；每立方米泥砂土中注入250kg浆液；
步骤5、将桩机定位至标签位置，并根据垂直度传感器显示的数据（≤1.5%），将桩机的机架调平；
步骤6、打桩：
步骤6.1、启动内钻杆电机，然后启动外钻杆电机，根据流量计显示的流量调整下钻速度至1.0m/min，内钻杆和外钻杆和向下钻动打设；内钻杆以25r/min以上的转速顺时针转动，内钻杆底部叶片正向破土，上部叶片正向搅拌；外钻杆以50r/min以上的转速逆时针转动，外钻杆两层叶片反向搅拌，在钻头在下钻过程中对制好的泥浆和土的混合体同时进行正、反两个方向的搅拌；内、外钻杆同轴进行正、反两个方向搅拌，其主要作用是增加搅拌的均匀性，同时外钻杆叶片起到阻断泥浆顺着钻杆上冒途径的作用，使得泥浆用量在桩体深度方向分布更均匀；
步骤6.2、钻头上的泥浆喷口设置在内钻杆底部叶片上方，启动浆泵，控制喷浆压力在0.8Mpa，并根据流量计显示的流量实时调整喷浆压力，直至泥浆从钻头上的泥浆喷口喷出；泥浆逐步填满内外钻杆所钻出的空间；
步骤6.3、待内钻杆和外钻杆打设到设定深度后，将浆泵的喷浆压力调小至0.075Mpa，避免堵管；向上以1m/min的速度提升内钻杆和外钻杆；提升过程中，钻头再次对制好的泥浆和土的混合体进行正、反两个方向的搅拌；直到钻头离开地面设定高度（20cm）时停止提升内钻杆和外钻杆，偶联剂-膨润土混合搅拌桩打桩完成；
步骤7、采用步骤6打设的多根偶联剂-膨润土混合搅拌桩形成密封墙体（偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）与砂土中的氧化铝、氧化硅和氧化钙反应，进行8字形纵向垂直上下搅拌，控制压力，流量，单位时间的运动深度，生成硅胶状密封墙体），对密封墙的墙体顶部进行密封处理；聚糖状膜结构的制好的泥浆与中粗砂搅拌结合形成可变柔性墙体。
一、真空预压密封墙渗透系数测试
本发明采用变水头试验法来测试真空预压密封墙的渗透系数：
变水头试验法就是试验过程中水头差一直随时间而变化:水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U形管自下而上流经土样。试验时，将玻璃管充水至需要高度后，开动秒表，测记起始水头差△h1，经时间t后，再测记终了水头差△h2，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数k的表达式；
如图1所示，结果表明，纯粉砂土的的渗透系数为7×10-6cm/s，而加入采用羟丙基淀粉醚(HPS)作为偶联剂，采用质量百分比为0.2‰的聚乙二醇作为助剂的膨润土泥浆后形成的密封墙混合材料的渗透系数为6.26×10-6cm/s（养护1天）、3.72×10-6cm/s（养护2天）、2.83×10-6cm/s（养护7天）、2.87×10-6cm/s（养护14天）。
可见，随着混合材料体系的逐渐稳定，渗透系数最大降幅最终可达60%。而向粉砂土中加入偶联剂-膨润土泥浆后，形成的密封墙混合材料的渗透系数进一步降低，以偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）含量0.2%为例，混合材料渗透系数分别为：3.75×10-6cm/s（养护1天）、2.82×10-6cm/s（养护2天）、1.50×10-6cm/s（养护7天）、1.01×10-6cm/s（养护14天）。
结果表明，随着偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)的加入，混合材料渗透系数最大降幅增加至86%，显示了偶联剂对增加密封墙混合材料抗渗效能具备有益效果，且对于增强密封墙混合材料早期抗渗性能的效果更为明显。另外注意到，偶联剂含量达到膨润土泥浆重量的0.2%后，继续增加至0.4%、0.6%，密封墙混合材料渗透系数降幅已不明显。
 对于真空预压密封墙，规范要求其渗透系数应小于1×10-5cm/s，本试验中测得现场粉砂土渗透系数为 0.7×10-5cm/s，低于规范要求值。但应注意的是，二者极为接近，且试验剔除了粉砂中的贝壳等大颗粒杂质，致使砂土均匀性提升，密实度提高，另外室内试验设置了小孔径滤网，致使大颗粒不能流失，这些因素都在一定程度上提升了土的抗渗性，使得粉砂土渗透系数测试值偏低，其在现场环境中的渗透系数很可能大于 0.7×10-5cm/s，甚至大于1×10-5cm/s。而向粉砂土中加入膨润土泥浆形成的密封墙混合材料的渗透系数可降低至0.283×10-5cm/s，加入偶联剂-膨润土泥浆形成的密封墙混合材料的渗透系数可进一步降低至0.101×10-5cm/s，显著提升了密封墙的抗渗性能。
 因此，从确保工程安全角度出发，向粉砂土中加入一定量的偶联剂-膨润土泥浆是有效且必要的。
 二、膨润土泥浆黏度测试结果
（1）测试方法
利用1006型野外标准黏度计测试膨润土泥浆黏度，记录黏度计漏斗流出500ml泥浆所需的时间，时间越长，泥浆黏度越大。清洁的自来水流出500ml所需时间约为15s。
 进行黏度测试时，采用质量百分比为0.2‰的聚乙二醇作为助剂，配置膨润土泥浆1000ml，分别为纯海水膨润土泥浆B-S（偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）含量0%）、偶联剂-膨润土泥浆 B-S-0.2（偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）含量0.2%）、偶联剂-膨润土泥浆 B-S-0.4（偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）含量0.4%）、偶联剂-膨润土泥浆B-S-0.6（偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)）含量0.6%）。为方便对比，同时测试了漏斗流出500ml自来水W、500ml由自来水配置的膨润土泥浆B-W所需的时间。
 （2）测试结果
如图2所示，黏度测试结果为：自来水W:16s、自来水膨润土泥浆B-W:31s、纯海水膨润土泥浆 B-S:35s、偶联剂-膨润土泥浆B-S-0.2:213s、偶联剂-膨润土泥浆B-S- 0.4:678s、偶联剂-膨润土泥浆B-S-0.6:1357s。
 （3）结论
结果表明，偶联剂（羟丙基淀粉醚(HPS)对增加膨润土泥浆黏度具有显著作用。同时注意到，在膨润土泥浆中加入过量偶联剂（泥浆重量的0.4%）后，泥浆黏度过高，流动性丧失过多，会影响密封墙混合材料的搅拌均匀性，减小了材料的密实性，可能会在一定程度会抵消膨润土泥浆的黏聚效果，导致密封墙混合材料的渗流侵蚀抵抗性不能继续提升。
综上所述，本发明的优势如下：
在砂土中加入一定量的膨润土泥浆，形成密封墙混合材料，可明显降低纯砂土的渗透系数；而经改良后的偶联剂-膨润土泥浆，可进一步降低密封墙混合材料的渗透系数。
 偶联剂-膨润土泥浆发挥作用的原因在于显著提升了膨润土泥浆的黏度，使膨润土对砂颗粒的包裹作用增强，混合材料体系的整体黏聚力增大，膨润土颗 粒渗流侵蚀抵抗性增强。
偶联剂含量宜为膨润土泥浆重量的0.2%，密封墙混合材料需有水养护，使其形成稳定体系，充分发挥其抗渗流侵蚀效能。

Claims (8)

1.一种真空预压密封墙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、制浆：按1～3‰的质量比加入偶联剂和水，搅拌得到粘附性溶液，偶联剂为能溶于水的有机固态物质；向粘附性溶液中加入膨润土，膨润土和粘附性溶液的质量比为25～50％，搅拌得到浆液；向每立方米泥砂土中注入200kg～300kg浆液后，进行搅拌，在泥沙土表面形成聚糖状膜，得到制好的泥浆；
步骤2、将步骤1中制好的泥浆注入沟槽中，逐步填满沟槽，得到真空预压密封墙。
2.根据权利要求1所述的真空预压密封墙的制备方法，其特征在于：能溶于水的有机固态物质为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸钠、水溶性硅酸钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中一种的或两种以上的混合或共聚物。
3.根据权利要求1所述真空预压密封墙的制备方法，其特征在于，步骤1前还包括以下步骤：
搅拌桩机施工前，对场地进行整平并压实，清除施工场地上的障碍物；
标出封墙中心线，在桩位上做标签；
根据密封墙中心线开挖沟槽。
4.根据权利要求3所述真空预压密封墙的制备方法，其特征在于，步骤1具体包括以下步骤：
步骤1.1、开启水泵，通过连接水泵的水管将水源注入到制浆桶中，当水的重量达到设定重量时，关闭水泵；开启笼式搅拌器，同时启动笼式搅拌器和制浆桶中的两个搅拌机构；
步骤1.2、将偶联剂通过笼式搅拌器注入集料罐中，当偶联剂达到设定质量时，笼式搅拌器关闭；打开集料罐下部阀门，将偶联剂注入到制浆桶中，通过搅拌机构搅拌稀释，得到粘附性溶液；
步骤1.3、在制浆桶内的粘附性溶液中，通过笼式搅拌器加入膨润土，当膨润土达到设定重量时，关闭笼式搅拌器，搅拌机构搅拌形成浆液；
步骤1.4、将步骤1.3制备的浆液注入泥砂土中，搅拌机构搅拌，在泥沙土表面形成聚糖状膜；当达到设定制浆搅拌时间后，打开制浆桶下部阀门，将制好的泥浆注入到储浆桶中，启动储浆桶中的搅拌机构对制好的泥浆进行搅拌。
5.根据权利要求4所述的真空预压密封墙的制备方法，其特征在于：步骤1.4中，还在制好的泥浆中添加有机高分子助剂、小分子助剂、表面活性剂、无机活性粉末或粉粒物质、无机非活性粉末或粉粒物质、实体物质和PH值调节物质中的至少一种。
6.根据权利要求4所述真空预压密封墙的制备方法，其特征在于，步骤2为：
将桩机定位至设定位置，并根据垂直度传感器显示的数据，将桩机的机架调平；
打桩；
采用打设的多根偶联剂-膨润土混合搅拌桩形成密封墙体，对密封墙的墙体顶部进行密封处理，得到真空预压密封墙。
7.根据权利要求6所述的真空预压密封墙的制备方法，其特征在于，打桩的具体步骤为：
启动内钻杆电机，然后启动外钻杆电机，根据流量计显示的流量调整下钻速度，内钻杆和外钻杆和向下钻动打设；内钻杆顺时针转动，内钻杆底部叶片正向破土，上部叶片正向搅拌；外钻杆逆时针转动，外钻杆两层叶片反向搅拌，在钻头在下钻过程中对制好的泥浆和土的混合体同时进行正、反两个方向的搅拌；
启动高压注浆泵，控制喷浆压力，并根据流量计显示的流量实时调整喷浆压力，直至泥浆从钻头上的泥浆喷口喷出；泥浆逐步填满内外钻杆所钻出的空间；
待内钻杆和外钻杆打设到设定深度后，将高压注浆泵的喷浆压力调小；向上提升内钻杆和外钻杆；提升过程中，钻头再次对制好的泥浆和土的混合体进行正、反两个方向的搅拌；直到钻头离开地面设定高度时停止提升内钻杆和外钻杆，偶联剂-膨润土混合搅拌桩打桩完成。
8.根据权利要求7所述的真空预压密封墙的制备方法，其特征在于：钻头上的泥浆喷口设置在内钻杆底部叶片上方。
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