王金柱

【摘 要】在現(xiàn)代水利工程設(shè)施當(dāng)中，防滲墻起到至關(guān)重要的作用。隨著科技的進(jìn)步，水利工程中的基礎(chǔ)施工技術(shù)也在不斷創(chuàng)新發(fā)展，使得防滲墻在水利工程中的應(yīng)用越來越廣泛，本文主要就防滲墻的應(yīng)用實(shí)踐方式進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程；防滲墻技術(shù)；應(yīng)用

在我國，洪澇災(zāi)害的危害十分巨大，嚴(yán)重阻礙了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。優(yōu)化創(chuàng)新水利工程的建設(shè)，完善水利工程的防洪體系成為保障人民生命和財(cái)產(chǎn)安全的重要舉措。防滲墻的設(shè)計(jì)和應(yīng)用在水利工程的防洪體系起到關(guān)鍵的作用。

一、水利工程防滲墻施工應(yīng)用的特點(diǎn)

水利工程不僅需要良好的抗震性能和穩(wěn)定性，還要考慮到工程的防滲技術(shù)。因?yàn)橐坏┧こ淌┕ぶ谐霈F(xiàn)滲水或者漏水的問題，會給國家和人民帶來巨大的損失。根據(jù)水利工程壩體的防滲需求，防滲墻的施工技術(shù)也分為多種類型。在水利工程的實(shí)際施工中，需要以防滲墻施工技術(shù)的特點(diǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行施工，以滿足水利工程的需求。

二、水利工程建設(shè)中防滲墻的應(yīng)用實(shí)踐

（一）防滲墻的施工設(shè)計(jì)

1、施工步驟的設(shè)計(jì)

防滲墻在水利工程建設(shè)中的施工步驟主要分為鉆孔成槽、進(jìn)行清孔驗(yàn)收以及混凝土的澆筑。在設(shè)計(jì)防滲墻之前需要對工程所在地的地形、地質(zhì)、水文等要素進(jìn)行勘測，獲取有效的處于防滲墻中心線位置的地形剖面圖和勘探孔的柱狀圖；根據(jù)地質(zhì)狀況，做出相關(guān)的分析，確定防滲墻的位置、深度等要素；接下來根據(jù)防滲墻的軸線位置修筑護(hù)壁，利用成槽機(jī)械打出深槽；在成槽之后進(jìn)行深槽的清理才能澆灌混凝土。其中混凝土的澆筑是一項(xiàng)非常重要的工序，對施工技術(shù)的要求也更高。

2、施工細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)

施工細(xì)節(jié)主要有導(dǎo)墻的施工、泥漿的涂抹、槽孔的開挖以及成墻的工藝等。導(dǎo)墻在水利工程建設(shè)中起到導(dǎo)向、承重、保護(hù)槽口以及穩(wěn)定表層土的作用，因此修筑導(dǎo)墻是非常重要的環(huán)節(jié)；泥漿除了在槽孔成槽前起到保護(hù)槽壁以及清理槽孔的作用之外，還能防止因?yàn)樗蛔兓瘞淼膲w脫落以及倒塌的情況；槽孔的各項(xiàng)指標(biāo)有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在成槽時(shí)，需要綜合考慮工程的地質(zhì)狀況、水文條件、機(jī)械的性能、建設(shè)材料、成槽的方式、墻體預(yù)留孔的位置等因素。

（二）防滲墻的施工工藝

1、多頭深層攪拌水泥成墻工藝

多頭深層的攪拌樁機(jī)可以一次性實(shí)現(xiàn)多頭鉆入，將水泥漿噴射到土體進(jìn)行攪拌，將水泥泥漿和土體混合成為水泥土樁。樁和樁之間搭接形成水泥土的防滲墻。到目前為止，成墻的最大深度為22m，厚度在20-30m之間，水泥土防滲墻的抗壓強(qiáng)度大于0.3MPa，滲透系數(shù)小于1×10-6cm/s。具有施工簡捷、污染小、成本較低的優(yōu)點(diǎn)，并且適用性廣，粘土、淤泥、砂漿以及粒徑小于5cm的沙礫層中。

2、薄型抓斗成墻工藝

這種方式用于粘土、鵝卵石、沙土以及沙礫等顆粒劑含量在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)時(shí)使用。使用抓斗寬度為30cm的機(jī)械，利用挖掘的泥漿對槽壁進(jìn)行保護(hù)，在挖掘過程中同時(shí)實(shí)施混凝土的澆筑。

3、射水法建造混凝土地下防滲墻工藝

使用射水法建造地下連續(xù)防滲墻是指利用造孔機(jī)械中的成型器噴射的高速水流對土層進(jìn)行切割，在作業(yè)的過程中，成型器不斷的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)使用泥漿護(hù)壁的方法以及進(jìn)行正循環(huán)或是負(fù)循環(huán)就可以形成槽孔。接著澆筑塑性混凝土，形成薄壁防滲墻。成墻的厚度一般可以達(dá)到22-45cm，深度在30m左右，防滲墻的滲透系數(shù)小于1×10-7cm/s，其精度為三百分之一。該方法適用于砂土、粘土、和立即小于1cm的沙礫層中。具有設(shè)備使用簡捷、技術(shù)操作方便等優(yōu)點(diǎn)，在水利工程中堤防的加固工程中使用十分廣泛。

4、鋸槽法成墻工藝

鋸槽法成墻的施工工藝為：使用鋸槽機(jī)在先導(dǎo)孔中進(jìn)行上下的切割運(yùn)動(dòng)向前開槽，速度為0.8-1.5m/h；切割下來的土體使用正循環(huán)或是負(fù)循環(huán)的方式排出槽孔，使用泥漿對槽孔進(jìn)行護(hù)壁；當(dāng)成槽的長度達(dá)到6-11m時(shí)，使用土工布將槽孔分隔成為兩段，也就是開槽段和水泥混凝土澆筑段；接下來實(shí)施塑性混凝土的澆筑，形成寬度約在0.2-0.3m之間的防滲墻；工程中的鋸槽機(jī)是由動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀桿支架的加壓系統(tǒng)、起重設(shè)施、排渣系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等組成；使用機(jī)械式傳動(dòng)或者液壓式的傳動(dòng)方式；使用不同規(guī)格的刀桿進(jìn)行組合，使開槽的深度達(dá)到40m，而寬度在0.2-0.5m之間。鋸槽法有著工效高、質(zhì)量優(yōu)、成墻深以及可以了連續(xù)成槽的優(yōu)點(diǎn)，適用于砂土、粘土、以及粒徑規(guī)格在100mm以下的砂礫層；需要注意的是，在施工過程中使用自凝灰漿或者固化灰漿都能形成抗?jié)B強(qiáng)度和指標(biāo)不一的防滲墻體。

5、鏈斗法成墻工藝

鏈斗法成墻工藝使用鏈斗式的開槽機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)取土，同時(shí)進(jìn)行將排樁放到成墻的深度、開槽機(jī)前進(jìn)開槽、以及使用泥漿護(hù)壁等工作。鏈斗式開槽機(jī)開槽的深度一般在10-15m左右，而寬度在16-50cm之間，適用于砂土、粘土以及粒徑滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的砂礫層。

（三）灌漿的施工階段

1、灌漿孔的施工工序

灌漿孔在施工之前進(jìn)行開鑿，保證孔壁的均勻與垂直。在進(jìn)行相關(guān)的準(zhǔn)備之后，可以對灌漿孔進(jìn)行灌漿，保證灌漿的過程緩慢、勻速。在灌漿施工的過程中一旦發(fā)現(xiàn)問題，必須及時(shí)改正，同時(shí)嚴(yán)格檢驗(yàn)下一工序或者步驟的準(zhǔn)備工作。灌漿孔施工完畢之后形成灌注樁，對其進(jìn)行壓水測試。測試結(jié)果滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的，可以進(jìn)行下一工序的施工，反之，則需要對后續(xù)孔繼續(xù)實(shí)施灌注。

2、灌漿的施工技術(shù)

（1）高壓噴射灌漿 是指利用高壓水泥漿的射流對地層結(jié)構(gòu)形成沖擊破壞，從而使水泥漿和地層土的顆粒相互摻混，形成的固結(jié)體能夠起到防滲作用。

（2）土壩壩體劈裂灌漿 這種灌漿方式是利用壩體的應(yīng)力分布規(guī)律，壩體被灌漿的壓力沿著軸線方向劈裂，接著進(jìn)行灌漿作業(yè)，形成一道筆直的、具有連續(xù)性的防滲泥墻，可以有效的堵塞壩體出現(xiàn)的裂縫、漏洞以及切斷軟弱層，提高壩體的穩(wěn)定性和防滲能力。

（3）卵礫石層防滲帷幕灌漿 該方式采用粘土加少量水泥的混合漿液實(shí)施灌注。與在巖石中灌漿不一樣的是，卵礫石層的灌漿不易形成自立的鉆孔，需要使用套閥式、循環(huán)鉆灌或者是打管灌漿、跟管灌漿的方式。

（四）特殊情況的預(yù)防和糾正

1、打孔安全措施

在水利工程防滲墻的應(yīng)用中使用遠(yuǎn)離跳打法進(jìn)行打孔，將開孔的槽段分散以減小施工帶來的壓力。一個(gè)槽段不多于兩個(gè)鉆機(jī)，同時(shí)保證距離在15m之內(nèi)不能超過3臺；泥漿的材料質(zhì)量和配合比例必須嚴(yán)格控制，減少對坡體壓力；一旦出現(xiàn)斷裂應(yīng)該立即停止施工，加注泥漿，等待一段時(shí)間的觀察后確定是否繼續(xù)施工；孔口出現(xiàn)坍塌必須立即進(jìn)行修復(fù)施工，防止出現(xiàn)大面積的沉陷坍塌。

2、預(yù)防出現(xiàn)卡鉆、掉鉆的措施

首先定期對鉆頭進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題必須及時(shí)進(jìn)行處理和更換，防止因?yàn)槭褂妹坊ㄣ@而引起的卡鉆現(xiàn)象；預(yù)防鋼鐵繩以及鉆頭繩的破壞，當(dāng)損害超過其面積的三分之一時(shí)，進(jìn)行更換并在繩與梁之間設(shè)置保護(hù)性措施；卡鉆現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，不能強(qiáng)制性的拉拽，使用抽筒或是松動(dòng)鉆頭解決問題；發(fā)生掉鉆時(shí)，做好標(biāo)記，及時(shí)進(jìn)行打撈處理。

3、預(yù)防孔口出現(xiàn)坍塌的措施

如果槽口出現(xiàn)坍塌，根據(jù)實(shí)際坍塌狀況進(jìn)行設(shè)備的移除，對槽孔進(jìn)行回填，加固孔口；如果坍塌現(xiàn)象發(fā)生在孔內(nèi)，則回填槽孔或者是重新開造槽孔，也可以選擇加注混凝土，等其穩(wěn)定之后在實(shí)施修筑。

結(jié)束語

防滲墻施工技術(shù)是一門十分復(fù)雜的科學(xué)，施工中需要對地形地質(zhì)、建設(shè)材料、施工技術(shù)和工序等要素進(jìn)行綜合考慮。防滲墻的應(yīng)用對于提高水利工程的整體性能、增強(qiáng)壩體的防滲系數(shù)都起到至關(guān)重要的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，以及現(xiàn)代水利工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，防滲墻的應(yīng)用空間和范圍越來越廣泛。只有結(jié)合不同水利工程的特點(diǎn)和復(fù)雜的程度，不斷對防滲墻的施工進(jìn)行研究、創(chuàng)新，才能進(jìn)一步推動(dòng)我國水利工程設(shè)施的建設(shè)、保證工程質(zhì)量。

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