芻議防滲墻施工技術在水電大壩工程中的應用

胡偉

【摘要】滲透問題是每一個水電工程的重要課題，是每一項水電工程都不可避免的問題。防滲工作的好壞，直接關乎整個工程的質量。而水電大壩中的防滲墻建筑及其施工，是保障大壩安全的重要措施。本文主要介紹防滲墻施工技術在水電大壩中的應用。

【關鍵詞】水電大壩、防滲墻、施工技術

一、前言

在水利水電工程中，水電大壩的防滲墻為作為隱蔽工程，其施工質量有著更為嚴格的要求。防滲一直是困擾施工企業的重大難題之一，因而必須在防滲處理過程中，認真分析和總結導致滲漏形成的原因，只有做到對癥下藥，才能做到藥到病除。因此，在水電大壩工程中，做好防滲墻工程的施工方法就顯得尤為重要。施工工藝水平的提高，是確保工程質量的重要措施。因此，我們一定加強防滲處理施工技術。

二、水電大壩工程施工設備及工藝

1、施工設備

鉆孔機械是防滲墻施工的主要設備。仿蘇式鋼繩沖擊鉆機，其鉆孔原理是利用鉆頭對地層進行反復沖擊破碎， 直至地層碎屑被破碎到能被泥漿懸浮，用抽砂筒提出孔外，因而功耗大，工效低。沖擊式反循環鉆機，改抽筒斷續出渣為泵吸連續出渣，避免了鉆頭對地層顆粒的重復破碎，工效提高，但需要有泥漿凈化機配套分離鉆渣。

2、造孔工藝

鉆劈法適用于一般砂卵石地層。施工時墻軸線劃分不同長度的槽段，相鄰兩個槽段分一、二期先后施工。使用鋼繩沖擊鉆機或沖擊式反循環鉆機，分主、副孔鉆進，當相鄰兩個主孔鉆進一定深度后，再劈打副孔接存劈落的石渣并提出孔外。抓取法， 在粒徑較小的砂卵石層或粉土層中修建防滲墻，可用抓斗直接挖掘成槽，可大大地提高工效。鉆抓法，在緊密的地層中造槽或施工深槽孔，即采用沖擊鉆和抓斗聯合施工，沖擊鉆鉆進主孔漂卵石層及基巖，兩主孔之間的副孔用抓斗抓掘。根據槽孔的大小，可采用兩鉆一抓或三鉆兩抓。

3、其他關鍵工序

導墻的作用，是為開挖機具導向，保護槽口、承重等。由于防滲墻每一槽段的施工周期較短，為降低工程成本，應盡量使用可周轉使用的鋼結構導墻， 如使用混凝土導墻時其斷面盡量縮小，一般為高×寬=50×30cm的矩形；防滲墻一般采用一級配塑性混凝土為墻體材料，這種材料強度和變形模量均很低，適應地基變形的能力強，抗滲性能好，滲透系數小于1×10-6cm/s滲透破壞比降可達300以上；混凝土澆筑采用直升導管法，導管內徑20cm左右。視施工現場條件可選取用罐車或泵輸送混凝土；墻的連接多采用"接頭管法"，也可采用"切削法"或其他方法，墻段連接是該項技術的難點之一。

三、水電大壩工程防滲墻施工的關鍵技術

1、塌孔

工程施工的過程中，如果防滲墻采用泥漿護壁施工工藝，則防滲墻在使用的過程中，很容易出現塌孔和擴孔的現象，在水利工程施工中造成塌孔和擴孔的原因主要是由于土層中含有粉砂層、裂縫以及接料層，如果不及時采取有效的措施解決則很容易發生滲漏的現象。

2、攪拌樁的鉆井與提升

在水利工程防滲墻施工的過程中，攪拌樁主要是通過鉆井與提升時依靠漿泵將水泥漿從高壓輸漿系統噴入土體進行攪拌而形成的防護墻，攪拌樁的鉆井和提升速度與防滲墻的寬度、強度和墻體的厚度以及抗滲性能等有很大的關系，并且對防滲墻的施工質量和使用情況具有很大的影響，所以在水利工程施工的過程中，攪拌樁的機械手應該嚴格按照操作程序以及工藝流程進行操作，以保證工程的施工質量和工程效益。

3、墻體接縫銜接處的處理

在防滲墻施工中，混凝土墻體與墻體之間的相連接處上下反復清洗原澆筑的墻體接頭處，這種做法主要是為了保證銜接處沒有任何夾泥。并且在施工的過程中，還應該保證墻體與墻體平行相接，并且墻體之間的連接長度應該在1～2m左右，如果墻體之間的銜接處封閉不嚴，則可以采用鉆機鉆孔進行現澆混凝土的辦法進行修補滲漏處，從而達到防滲漏的目的。

四、水電大壩工程防滲墻成墻工藝

1、多頭小直徑深層攪拌水泥土成墻技術

多頭小直徑深層攪拌水泥城墻上技術主要是采用多頭小直徑深層攪拌機通過主機上的動力傳動裝置，進行帶動主機上幾個并列的鉆桿轉動旋轉，并以其推進力使鉆桿和鉆頭向土層內鉆進到水利工程所設計的深度，最后將其提升攪拌至槽孔孔口。多頭深層攪拌樁機一次多頭鉆進，把水泥漿噴入土體并攪拌，使土體與水泥漿液混合固結成一組水泥土樁，樁與樁搭接形成水泥土防滲墻，以達到防滲的目的。目前最大成墻深度為22m，成墻厚度為20～30cm，滲透系數小于1×10 - 6cm/s，抗壓強度大于0.3MPa，普遍適用于粘土、砂土、粉質粘土、粉沙、淤泥和砂礫層，其優點是施工簡便、無泥漿污染、造價較低。

2、射水法建造混凝土地下連續防滲墻技術

該技術利用造孔機成型器內的噴嘴射出高速水流來切割土層，運行過程中成型器進行上下運動，切割修整孔壁，采用泥漿護壁的方法進行正循環或者反循環出渣的過程，從而形成槽孔，然后澆筑水下混凝土或者是塑性混凝土，從而形成了薄壁防滲墻。成墻的厚度垂直來講可以達到0.22～0.45m，深度可以到達30米，整體滲透系數小于1×10 - 7cm/s，成墻的精度可以達到三百分之一，這項工藝主要適用于粘土、砂土以及粒徑小于一百毫米的砂礫石地層中，優點是機械設備簡單、技術簡單、操作方便等，射水法在重要的堤防的加固工程中，得到了較為廣泛的利用，有著較好的社會經濟效益。

3、鏈斗法成墻工藝

鏈斗法成墻工藝是主要是由鏈斗式開槽機排樁上的旋轉鏈斗取土的同時，將斜放的排樁下放到成墻的深度，與此同時，開槽機前進，開挖溝槽，并其進行泥漿護壁。鏈斗式開槽機的開槽寬度為16到50厘米，深度可以達到10到15米，適用于粘土、砂土以及粒徑小于槽厚的并且含量小于百分之三十的砂礫石地層。

4、鋸槽法成墻工藝

在先導孔中，鋸槽機的刀桿以一定的傾角一邊作上下往復切割運動，一邊以0.8～1.5m/h 的速度（根據地層狀況）向前移動開槽；被鋸切割下來的土體可由反循環或正循環方式的排渣系統排出槽外，并采用泥漿護壁。在鋸槽機成槽長度達到6～11m時，可以采用土工布隔離體將槽孔分成兩段，即開槽段和砼澆鑄鍛，接著進行澆筑塑性混凝土，形成寬度為0.2～0.3m 的防滲墻體。鋸槽機由行走底盤、動力及傳動系統、刀桿及支架加壓系統、排渣系統、起重設施及電氣控制系統組成；傳動方式有機械式與液壓式2種。以不同規格的刀桿進行組合，開槽寬度可達0.2～0.5m，深度達到40m。鋸槽法的優點是連續成槽、工效高、墻體連續、質量好，并且成墻深，適應于粘土、砂土和卵石粒徑小于100mm的砂礫石地層；還可以采用自凝灰漿、固化灰漿形成不同強度和抗滲指標的防滲墻。

五、結束語

防滲墻是一門綜合性很強的工程，對于很多技術的要求非常嚴格，在施工過程中要考慮到地形、地勢、材料、施工要求等多方面的因素。所以，要根據工程的實際情況，結合工程特點，選擇適宜的施工工藝，以求達到預期的效果。相信隨著技術的不斷完善以及應用的普及，我國的防滲墻施工技術還會得到更大的發展。

參考文獻：

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