防滲墻固壁泥漿的制備與施工

尹紅

（湖南宏禹水利水電巖土工程有限公司 長沙市 410007）

1 概 述

隨著我國混凝土防滲墻施工技術的發展，防滲墻已廣泛應用于各種復雜地層中，由于工程的需要和技術的進步以及施工設備的多樣化，混凝土防滲墻已經可以做得很深而且薄，并廣泛用于堤防和病險庫處理。在湖南省岳陽市云溪區雙花水庫壩體防滲墻施工中，針對壩體填筑料的特點，進行了固壁泥漿的試驗及施工，取得了很好的效果。

根據鉆孔資料，本工程防滲墻體地層分布情況為：

（1）第四系人工填土層：為大壩填筑體，表層為雜填土層，厚約0.5m左右，由碎石、砂土、耕植土、粉質粘土等混合組成，結構松散。其下主要為棕紅、土黃色或灰綠色～深褐色粉質粘土，含有機質較多，軟塑狀態，夯實度差。

（2）第四系殘坡積層，厚0.2m，灰白色，砂土，稍濕，結構松散，分布于兩岸壩體與基巖接觸帶。

（3）基巖，為震旦系淺變質板巖、變質砂巖，表部強風化，透水性極強。

根據設計,該工程防滲墻墻厚0.6m，墻深平均40m。由于大壩填筑體成孔條件差，易發生孔壁坍塌、埋鉆等孔內事故。因此，擬采用泥漿固壁，以確保防滲墻成槽穩定。

2 泥漿制備

2.1 泥漿制備原則與步驟

2.1.1 泥漿制備原則

（1）根據地基條件和施工方法來確定泥漿的制備方案。

（2）泥漿的原材料、配合比和配制方法應通過試驗確定。

（3）在泥漿性能滿足使用要求的前提下，應盡可能選擇成本低、效率高且便于管理的制備方案。

2.1.2 制備泥漿的步驟

（1）調查分析地基和施工條件，掌握易塌地層的特性和施工對泥漿的要求；

（2）調查料源（料場），選定泥漿材料和外加劑；

（3）針對上述條件，確定泥漿的粘度、密度等基本性能指標；

（4）擬定泥漿的基本配合比；

（5）進行配制試驗，調整配合比；

（6）進行制漿工藝試驗，確定配料程序、攪拌方法和攪拌時間；

（7）拌制并貯存施工用泥漿。

2.2 固壁泥漿配比試驗

2.2.1 泥漿材料選擇

考慮膨潤土泥漿的密度較小，澆筑混凝土時的置換效果較好，有利于成墻質量，同時也便于泥漿循環使用，故選用膨潤土泥漿。

（1）膨潤土。采用Ⅱ級商品膨潤土，試驗前，對每批進場的膨潤土進行質量抽檢。根據檢測結果，每批膨潤土的各項指標（包括Φ600讀數、濾失量、動切力、濕度等）均達到了二級指標。

（2）泥漿用水。采用水庫內天然水。庫內水為岳陽云溪區飲用水，其性質沒有問題。

（3）泥漿處理劑。在工程施工過程中，為調整到合適的濃度，加入了少量堿類（碳酸鈉），濃度為0.1%。和羧甲基纖維素（簡稱CMC）作為增粘劑。出現漏漿時加入了部分水玻璃（硅酸鈉）速凝防漏。

2.2.2 泥漿粘度選擇

在進行泥漿的配合比試驗之前，根據地質條件確定所需的泥漿粘度，以便確定泥漿的基本配合比。由于該地層較易坍塌，地下水位埋深大于5m，又由于單個槽段施工時間較長，地基的上部為人工填筑壩體，土質較為松散，故采用較高的泥漿粘度。選用泥漿粘度為（25～27）s。

2.2.3 確定基本配合比

所需粘度確定后，從不同加堿率的粘度——濃度（或密度）關系曲線上查得所需的泥漿濃度和加堿率。在合理的密度和加堿率范圍內選擇成本較低的濃度作為泥漿的基本配合比。然后按此配合比拌制泥漿樣品，并測試其密度、粘度、失水量、穩定性、膠體率、靜切力、泥皮厚度等性能指標。

2.2.4 泥漿性能的調整

在泥漿的基本配合比確定后，通過試驗檢驗按該配合比配制的泥漿是否能滿足特性要求。沒有完全達到所需的泥漿特性時，要增減材料的使用量，調整基本配合比。如泥漿的粘度不夠，失水量過大，膠體率和穩定性不合格；采用增加泥漿濃度和加堿率的方法進行調整。試驗各泥漿濃度下的性能檢測統計見附表。

根據實驗數據可知其制備的泥漿的性能指標符合規范要求，可以用作防滲墻固壁泥漿。

附表 試驗各泥漿濃度下的性能檢測

3 泥漿護壁施工

3.1 泥漿拌制

膨潤土泥漿拌制選用杭探ZJ-400A高速攪拌機拌制。攪拌的時間（4～5）min，膨潤土的水化溶脹有一個過程，經攪拌后的膨潤土泥漿在儲漿池中放置5h使泥漿充分溶脹后再使用。首先將水加至攪拌筒1／3后，啟動制漿機。在定量水箱不斷加水的同時，加入膨潤土粉攪拌2 min后，加入事先用清水溶解的CMC（1%～3%）溶液，CMC液繼續攪拌lmin即可停止攪拌放入新漿池中。

按試驗的配合比配制泥漿，各種材料的加量誤差不大于5%。

3.2 泥漿的貯存

現場布置泥漿池2個用于倒換存放新制泥漿，以滿足泥漿溶脹的要求；此外，還有單獨的漿池存放清孔用泥漿和回收泥漿。新制泥漿儲存于泥漿池中。為了防止漿池內的泥漿沉淀，用泥漿泵循環漿池內的泥漿。

3.3 泥漿的回收和凈化

泥漿在使用過程中，隨著膨潤土等主要材料的消耗雜質的混入，其性質會逐漸惡化。為了降低成本和防止污染，我們采取措施，盡量回收泥漿，泥漿凈化主要采用沉淀法。

3.4 泥漿的質量控制和檢驗

（1）新制膨潤土漿必須充分水化溶脹后使用。

（2）儲漿池內泥漿應經常攪動，保持指標均一，避免沉淀或離析。

（3）槽內泥漿的性能指標隨時進行檢測，并保證達到規范標準，經過凈化處理的泥漿必須在使用前進行測試。在成槽過程中，應在循環漿溝中取樣，檢測有關指標，如超出限值，必須進行處理。如果膨潤土的密度、粘度和含砂率無法滿足要求，則要更換為合格的膨潤土漿。

（4）在槽孔和儲漿池周圍設置排水溝，防止地表污水或雨水大量流入后污染泥漿。被混凝土置換出來的泥漿距混凝土面2m以內的漿液，因污染較嚴重，予以廢棄。

4 結語

本次防滲墻施工，經過周密計劃、精心組織和施工過程中嚴格監控，完成了預定項目內容和工程量，經過嚴格檢測，防滲效果是好的。其重要施工環節泥漿的制備和施工起到了關鍵的作用。實踐證明，用優質膨潤土泥漿固壁效果好，遇漏漿時加入速凝防漏劑或者采用回填黏土堵漏的處理措施是合適的。