混凝土防滲墻在土石壩加固中的應(yīng)用研究

1、    混凝土防滲墻在土石壩加固中的應(yīng)用研究    張旭濤+郜山摘 要： 土石壩又稱當(dāng)?shù)夭牧蠅?，主要是由壩址附近的土石料填筑而成。土石壩是歷史最為悠久的一種傳統(tǒng)壩型，因取材方便、投資較少、易于施工等而使用較為普遍。但由于種種原因，大部分土石壩都存在著滲漏問題。從保障人民生命財(cái)產(chǎn)的安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定等方面來講，對病險(xiǎn)土石壩，尤其是滲漏嚴(yán)重的土石壩進(jìn)行防滲加固是迫切需要的。水庫壩體壩基防滲加固中，混凝土防滲墻加固技術(shù)是一項(xiàng)有效、應(yīng)用廣泛的技術(shù)。為此，本文主要對土石壩工程混凝土防滲墻的概況、類型及施工工藝進(jìn)行了分析與探究。關(guān)鍵詞： 水利工程；混凝土防滲墻

2、；概況一、混凝土防滲墻的概況混凝土防滲墻是垂直墻體的縱切圖，其墻沿壩體延伸。在松散透水地基中進(jìn)行連續(xù)造孔作業(yè)，并以泥漿固壁，向孔內(nèi)灌注混凝土而建成的墻形防滲建筑物。在松散透水地基中混凝土防滲墻是對閘壩等水工建筑物進(jìn)行垂直防滲處理的重要方式之一。防滲墻的建造主要分段進(jìn)行，墻段構(gòu)成主要是一個(gè)圓孔或槽孔澆筑混凝土后形成，由諸多墻段連接成墻。墻的頂部連接閘壩的防滲體，兩端連接岸邊的防滲設(shè)施，將基巖嵌入底部或相對不透水地層中一定深度，這樣就可以對地基中滲透水流截?cái)嗷虼罅繙p少，進(jìn)而起到確保地基滲透穩(wěn)定及閘壩安全的作用，同時(shí)還能將水庫的作用充分發(fā)揮出來。在水利工程防滲施工中混凝土防滲墻得到了廣泛地應(yīng)用，其作

3、用主要為控制滲流、圍堰防滲、加固土石壩等。首先，控制滲流。通常選用上堵、下排及滲流出口進(jìn)行反濾保護(hù)的措施進(jìn)行滲流控制。其防滲方式主要分為3種：水平防滲、垂直防滲及下游排水減壓。其次，圍堰防滲。最常見的施工導(dǎo)流土石圍堰防滲方式為鋼板樁、連續(xù)管等。在多種圍堰防滲方式中目前最經(jīng)濟(jì)最常用的方式為混凝土防滲墻，這種方式具有造價(jià)低、施工速度快、操作便捷等特點(diǎn)。最后，加固土石壩。在土石壩事故中，其發(fā)生的主要因素就是壩體、壩基漏水管涌。為此施工部門必須選用與之相適應(yīng)的方式進(jìn)行土石壩加固防滲處理。目前常用的方式為粘土斜墻的增設(shè)、水平粘土鋪設(shè)及設(shè)置截水槽等。二、混凝土防滲墻的分類防滲墻按結(jié)構(gòu)型式可大致分為：樁柱式

4、防滲墻、槽板式防滲墻、板樁灌注墻以及泥漿槽防滲墻四類，在水利水電工程中較常用的是樁柱式防滲墻和槽板式防滲墻。1、樁柱式防滲墻，用沖擊鉆或其它不同方法打大直徑鉆孔，采用泥漿或套管護(hù)壁，然后回填混凝土所形成的連續(xù)墻。這類防滲墻按樁孔的連接形式不同，有各種布置形式，土石壩地基防滲墻為滿足防滲需要，常采用搭接形和連鎖形兩種。2、槽板式防滲墻，用沖擊鉆、抓斗或其它方法開挖槽孔，泥漿或其它方法固壁，然后在槽孔中回填混凝土形成連續(xù)的混凝土防滲墻，槽孔長度一般5-9米，也可達(dá)較大的長度，這樣可減少墻的接頭，這類防滲墻，按單元槽的連接形式不同，也可分為搭接型和連鎖型兩類。3、板樁灌注墻，用震動(dòng)法或其它方法將鋼板

5、樁打入地基，樁邊焊有小管，管底有活門，打到設(shè)計(jì)深度后，鋼板樁可用液壓拔樁器等機(jī)具將鋼樁慢慢拔出，同時(shí)通過樁體本身將防滲材料通過小管填塞于樁身被拔出留下的空隙中，形成連續(xù)的防滲薄墻。4、泥漿槽防滲墻，用索鏟或其它方法開挖溝槽，槽寬一般1.5-3.0m，采用泥漿固壁以維持孔壁直立，槽孔挖到設(shè)計(jì)深度后，回填一種不經(jīng)壓實(shí)的粘土砂和礫石的混合料，代替固壁的泥漿，形成一道防滲墻。三、水利工程中混凝土防滲墻施工工藝1、造孔施工在造孔施工中通常應(yīng)用于砂卵石地層的方式為鉆劈法。施工過程中常選鋼繩沖擊鉆機(jī)或沖擊式反循環(huán)鉆機(jī)，按照墻軸線的需求進(jìn)行長度不同槽段的劃分，分1、2期對相近兩個(gè)槽段進(jìn)行施工。在較小粒徑的砂卵

6、石層或粉土層內(nèi)使用抓取法，并進(jìn)行防滲墻的修建。通常選用抓斗進(jìn)行槽孔的直接開挖，這種方式可以對工程施工效率進(jìn)行有效提升。在較為緊密的地層內(nèi)主要選用鉆抓方式進(jìn)行造槽和較深槽孔施工。通常選用沖擊鉆結(jié)合抓斗的方式進(jìn)行施工，沖擊鉆向主孔槽卵石層或基巖鉆進(jìn)，并選用抓斗進(jìn)行兩個(gè)主孔之間副孔的抓挖。2、導(dǎo)墻施工在施工中，混凝土防滲墻每一個(gè)槽段都具有較短的施工周期，因此為達(dá)到工程成本降低的目的，必須盡可能選用可周轉(zhuǎn)應(yīng)用的鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)墻，并盡可能縮小其斷面，以此確保混凝土導(dǎo)墻施工的質(zhì)量。3、成槽施工保證地層穩(wěn)定是成槽關(guān)鍵所在，所以要采用優(yōu)質(zhì)膨潤土拌制護(hù)壁漿液，確?？妆诜€(wěn)定。膨潤土泥漿具有良好的懸浮性、觸變性、濾失量小

7、、含砂量低、造漿率高、造壁性能好、現(xiàn)場配置方便等優(yōu)點(diǎn)，是較為理想的優(yōu)質(zhì)護(hù)壁泥漿。成槽施工中要保證泥漿質(zhì)量，要加強(qiáng)原材料質(zhì)量檢測、配合比調(diào)試、泥漿回收管理等各項(xiàng)工作。本工程新制泥漿配比：水100kg；膨潤土5-8kg；外加劑（na2co3）0.1-0.3kg.泥漿性能控制指標(biāo)要求密度<1.15g/cm3，馬氏漏斗粘度30s90s，含砂量<3%。新制泥漿宜膨化24h后使用。對新拌制的泥漿將定期用儀器進(jìn)行粘度、比重、含砂量測試；孔內(nèi)泥漿在混凝土澆筑之前做粘度、比重、含砂量三項(xiàng)指標(biāo)的測試。4、墻體材料為了對地基變形問題進(jìn)行更好地適應(yīng)，通常選用的墻體材料為一級配塑性混凝土。這種墻體材料的特點(diǎn)

8、主要包括：較低的強(qiáng)度、較低的變形模量、較好的抗?jié)B性能，其滲透破壞能力與傳統(tǒng)材料相比，可降低到小于300。5、澆筑混凝土在進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí)，應(yīng)注意把握澆筑的時(shí)間，一般需控制在孔槽清理好以后的4個(gè)小時(shí)以內(nèi)。因?yàn)榛炷辆哂辛鲃?dòng)性，故而在混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)注意混凝土的高度，這種高度會(huì)使導(dǎo)管內(nèi)與導(dǎo)管外形成壓力差，從而使混凝土流動(dòng)到需要填充的空間中，使形成的混凝土墻體具有連續(xù)性。6、起拔接頭管在工程建設(shè)中，常運(yùn)用吊車和拔管機(jī)來起拔接頭管。值得注意的是起拔接頭管的時(shí)間，應(yīng)充分根據(jù)混凝土的初凝時(shí)間來確定。在起拔接頭管時(shí)，宜采用上下微動(dòng)的方式進(jìn)行，遵循勤拔、起拔量少的原則，有利于使接頭管和混凝土間的粘結(jié)力有所降

9、低，也可以防止因起拔而破壞了混凝土。在完成一期孔槽的接頭管的起拔工作后，應(yīng)立即進(jìn)行二期孔槽的施工工作。四、結(jié)束語綜上所述，防滲施工作為水利工程施工的重要環(huán)節(jié)，是水利工程使用性能的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣將對水利工程使用年限等造成極大的影響。隨著市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，人們生活水平的不斷提升，對水利工程有了更高地要求。在具體工作中，土石壩工程往往會(huì)出現(xiàn)大量滲漏水情況，混凝土防滲墻作為防滲施工中的主要方式，其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到工程的整體質(zhì)量。只有充分了解和掌握混凝土防滲墻的類型，對其施工技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行分析，才能有效提升水利工程防滲施工的質(zhì)量。參考文獻(xiàn)1王軍.水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范j.地質(zhì)裝備，2012年03期.2徐宗偉.芻議水利工程中的防滲施工技術(shù)j.河南水利與南水北調(diào)，2014，（06）：7-8.3鄧樹密；趙啟強(qiáng)；混凝土防滲墻內(nèi)預(yù)埋灌漿管施工技術(shù)a；地基基礎(chǔ)工程與錨固注漿技