摘要:水庫是常見的水利工程項目,水庫的修建在調(diào)蓄防汛方面發(fā)揮著巨大的作用,但一些水庫在運行的過程中,常常會產(chǎn)生一些險情,必須及時進行除險,確保水庫的安全與穩(wěn)定。在水庫的除險加固中,常用到防滲墻技術,這種技術具有施工簡便、工期短、成本低等特點,在處理水庫大壩的壩基滲漏、壩后“流土”、“管涌”等險情及隱患有很好的效果,本文對此進行分析,以供參考。
關鍵詞:防滲墻;除險;樁柱式;拼裝式
中圖分類號: TV543.8 文獻標識碼:A 文章編號: 1674-0432(2014)-11-52-1
1 防滲墻的分類
防滲墻的種類很多,而且經(jīng)過多年的發(fā)展和應用,也在不斷發(fā)展變化,按結(jié)構(gòu)特點和施工工藝來說,可以分為圓樁柱型、槽板型、樁柱型、槽板樁柱混合型、預制拼裝型等種類,其中圓樁柱型防滲墻近幾十年來很少采用了,因為這種類型防滲墻存在垂直接縫多,有效厚度小等不足。槽板型防滲墻應用的較多,在我國水利水電工程中廣泛采用,是混凝土防滲墻的主要型式。近年來,預制拼裝型也逐漸被廣泛采用,屬于一種屬于新興型式,可以預制混凝土板水力插板成墻,也可以振動沉模板成墻,還可以垂直鋪塑防滲等多種方式進行防滲。防滲墻采用何種型式,要根據(jù)施工的條件、環(huán)境、工程等多種因素綜合決定。
2槽段式防滲墻
槽段式防滲墻主要是采用成槽機具進行工作施工,如抓斗、沖擊鉆劈打、輪銑、射水、鋸槽、鏈斗、多頭鉆等,通過這些機具分一二期施工成槽,如果防滲墻較厚,則可以應用抓斗、沖擊鉆劈打、輪銑等機具成墻。如果設計需要建筑成薄墻,則要應用射水、鋸槽、鏈斗、多頭鉆等成槽機具和改進的薄型抓斗,機具的功能不同,所以都有適用地層問題,要根據(jù)地層結(jié)構(gòu)特點選擇合理的施工方式。
2.1射水法成墻
如果地層結(jié)構(gòu)屬于密實黏土、亞黏土、淤泥、砂土及和粒徑小于10厘米的砂礫石土質(zhì),則可以采用射水法形成厚度22~45厘米,深度可達30米,垂直度小于1/300的防滲墻體。利用造孔機的射水噴嘴,噴出高速水流把土層切開,成型器再進行切割修整孔壁,然后采用泥漿護壁,正循環(huán)或反循環(huán)出渣。槽孔成型后經(jīng)灌注水下混凝土、塑性混凝土或鋼筋混凝土形成防滲墻。
2.2鋸齒掏槽法成墻
如果地層結(jié)構(gòu)屬于黏土、砂土、砂、礫及小卵石且顆粒粒徑小于100毫米的松散地層,可以采用此法,由鋸槽機作業(yè)完成。成墻最大深度47米,寬度0.15~0.40米。鋸槽機的垂直的鋸管由液壓裝置驅(qū)動通過刀刃切割地層,根據(jù)地層不同按一定的速度向前移動進行開槽,同時也采用泥漿護壁,正循環(huán)或反循環(huán)出渣。開出槽孔后,采用導管法水(泥漿)下澆筑混凝土、塑性混凝土或鋼筋混凝土形成防滲墻。
2.3液壓開槽機連續(xù)成槽
在地層結(jié)構(gòu)屬于砂壤土、粉土、黏士等地質(zhì)條件下,可采用液壓開槽機連續(xù)成槽,液壓開槽機沿墻體的軸線運動,可以連續(xù)成槽,形成厚度在20厘米左右的墻體。
3 樁柱式防滲墻
樁柱式防滲墻首先要用一些成孔機具作業(yè)成孔,然后再用一些墻體材料采用套打連接而成墻體,常用的成孔機具有多頭鉆、沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆、攪拌鉆、螺旋鉆等不同形式的成孔機具,不同條件下,采用適合鉆孔機具,能大大提高效率,節(jié)省施工成本。孔內(nèi)可根據(jù)需要注入鋼筋混凝土、混凝土、水泥土、塑性混凝土等不同類型的材料,在孔內(nèi)凝結(jié)成堅固的防滲墻體。多頭攪拌樁薄墻是利用多頭小直徑深層攪拌機,將水灰比為4∶5~2∶1的水泥漿噴入土體并攪拌成水泥土墻,成墻最大深度18米,成墻厚度10~30厘米,此法適用于粘土、砂土、淤泥質(zhì)土及少量粒徑小于5厘米礫石地層。
4 預制拼裝式防滲墻
4.1預制混凝土板
在砂壤土、淤泥質(zhì)等均質(zhì)土層建筑防滲墻,可采用預制混凝土板拼接防滲墻,在預制板中留有通路,通過通路利用高壓水流沖割作用,把預制板下面土層切開,然后將預制板插入地下,然后再用灌漿把連接板之間的縫隙填補,再在板頂澆筑連續(xù)梁,可以形成厚25厘米、深15~20米的連續(xù)墻體。
4.2振動沉模板成墻
在砂性土、淤泥質(zhì)土和含小卵石的砂卵石層等地層結(jié)構(gòu)中,也可以利用振動模板墻設備將空腹鋼模板沉入地層,然后把混凝土沙漿注入到鋼模的空腹內(nèi),混凝土漿體會從鋼模下端預先留出的孔隙注入槽孔內(nèi)快速填滿,然后在拔出鋼模的過程中,下部會騰出空間,漿體繼續(xù)填滿空間,這樣還起到了固壁作用,成墻厚度14~22厘米,最大深度20米。造槽、護壁、澆注直接成墻,省去了泥漿固壁工序,一次性完成。
4.3垂直鋪塑防滲
這種方式是依靠開溝造槽鋪塑機完成的,一般在壩體內(nèi)開出連續(xù)溝槽,按設計的標準,開出適合寬度和深度,然后在溝槽內(nèi)鋪設塑料薄膜,然后再填筑回填料,填料濕陷固結(jié)后,就會形成防滲帳幕,起到很好的防滲效果,因為形成的是復合幕墻。這種方式適用于砂礫石層、砂土、黏土層,另外一些含有少量大粒徑砂礫石或樹根的復雜土層也可。
4.4超薄型插板式
這種方式建筑防滲墻,必須有大功率的重型液壓振動錘作業(yè),用振錘把寬度為50~100厘米的H型鋼板,在重力振動作用下插入地下,一般深度適用于20米內(nèi)的地層而形成墻槽,H型鋼板中可以設置管路,通過管路注入水泥或水泥膨潤土漿液,形成8厘米左右插板式防滲墻槽體,墻體屬于超薄型。這種方式如果遇到薄砂礫石層或卵石,則需要有更大功率的振動器,有時還可能遇到巖石,這時需要嵌入時,則需要進行特別處理,如采用高壓噴射等措施。
作者簡介:程樹華,大專學歷,公主嶺市水利建設開發(fā)總公司,工程師,研究方向:水利水電工程管理。
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