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(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，611130)

防滲墻施工技術在水利、公路、鐵路行業(yè)已成為普遍的地基處理方式，但面對近年來水利水電工程項目工期緊、任務重、強度高、地層越來越復雜的情況，防滲墻與地質(zhì)環(huán)境的相關理論、成槽工藝等的研究仍顯不足，在很大程度上制約了防滲墻施工技術的發(fā)展，因此，對傳統(tǒng)式防滲墻成槽工藝適應性的完善，尤其是在一些特殊地質(zhì)條件下成槽技術的研究已迫在眉睫。

1 特殊地質(zhì)條件下施工難點及解決思路

在水利水電工程防滲墻施工時經(jīng)常會遇到以下特殊地質(zhì)條件：

(1)圍堰截流的龍口段部位：圍堰截流龍口部位的填筑料，在水力沖刷的作用下，小顆粒料被水帶走，大粒徑的填筑料留在了龍口部位，從而形成架空層，大孤漂石聚集；

(2)山區(qū)河流上游圍堰邊坡開挖爆破堆積區(qū)：山區(qū)河流的特點是洪水期流量大、歷時短，而枯水期則流量很小，水位暴漲暴落，變幅很大。山區(qū)河流上游圍堰邊坡開挖爆破，在圍堰兩端形成破碎料堆積區(qū)，細小顆粒被水運走，較大顆粒沉淀形成了松散架空層；

(3)超厚的砂層和淤泥層：在防滲墻施工軸線上常常會遇到超厚砂層和淤泥層，施工過程中因鉆具及槽內(nèi)固壁漿液對孔壁的擾動，容易使砂及淤泥層液化，造成漏漿、塌孔等孔內(nèi)事故；

(4)全高堆填式填筑強漏失區(qū)：采用大體積混凝土六面體、塊石串等進行全高堆填式填筑，因回填材料體積較大，回填料之間存在較大空隙，從而在防滲墻施工時形成強漏失區(qū)，影響成槽施工進度及安全；

(5)河床取砂采空區(qū)：防滲墻施工軸線有可能布置于原河床取砂后形成的采空區(qū)，在該類條件下施工存在槽段孔壁坍塌或因采空區(qū)巖層的不穩(wěn)定造成施工平臺沉降，容易引發(fā)施工安全事故。

鑒于以上特殊地質(zhì)條件下防滲墻成槽存在的松散、強漏失、易垮塌、漏漿嚴重、孔故多、成槽施工難度大的特點，針對松散地層和強漏失地層槽段的穩(wěn)定問題進行反復研究、改進，最終形成了防滲墻“平行鉆進”成槽施工技術。此技術可做到最大限度地發(fā)揮鉆具對地層的擠密加固作用，有效解決了上述特殊地質(zhì)條件下快速成槽的施工難題。

2 平行鉆進施工成槽技術原理

在平行鉆進成槽過程中，槽段的主孔和副孔均采用鉆具對地層擠密加固、泥漿護壁模式成孔，因此，特殊地層槽段的主孔與副孔不易塌孔，槽壁穩(wěn)定。在主孔造孔至10m時，便停止鉆進向主孔內(nèi)回填粘土，然后開始副孔鉆進至8m，再鉆小墻至3m～5m時；又開始鉆主孔，如此循環(huán)至槽段成槽完成。

槽段施工示意見圖1(圖中部序號①表示主孔，②表示副孔，③表示小墻)。

圖1 槽段示意

3 平行鉆進成槽施工技術

3.1 施工流程

平行鉆進法成槽施工技術流程見圖2。

圖2 平行鉆進法成槽施工技術流程

3.2 技術要點

3.2.1 前期準備階段

(1)技術及資源準備

針對松散、漏失地層，弄清地質(zhì)、水情及設計要求和意圖，以便據(jù)此確定施工方案，選擇機具。

(2)導墻結構形式確定

根據(jù)防滲墻深度、地層施工難易程度等確定影響成槽周期、導向槽結構形式。對松散地層、漏失地層，孤漂石含量大、防滲墻深、成槽周期長的地層，需對導墻基礎進行5m～8m深度的預灌漿、鋼管樁等處理，同時對導墻鋼筋布置、導墻厚度及混凝土標號等方面也需綜合考慮。

(3)施工平臺

對防滲墻施工平臺進行碾壓密實，特別針對水下填筑起的施工平臺需注意填筑塊石粒徑等因素。

(4)測量放線

根據(jù)設計要求，在作業(yè)面采用全站儀放樣，并做控制點標記并沿點放出導向槽開挖線。

(5)槽段劃分

一般槽段長6.8m，劃分5個孔，3個主孔、2個副孔，主孔寬0.8m，副孔寬2.2m，以利于相鄰主孔可同時施工。

(6)補充勘探

設計地勘資料不詳細，地層成分復雜的非懸掛墻，應采取打補充勘探孔以弄清基巖埋深情況。特別是對岸坡有可能存在倒懸體的部位，補充勘探孔應加密和重點控制。

3.2.2 施工階段

(1)成槽施工要點

①在主孔鉆至10m時，采用黃泥及時回填主孔，利于主孔打回填和導向作用；

②主孔與小墻孔深高差需超過2m，以利于保障主孔孔位及鉆具導向作用；

③小墻與副孔深度高差不超過3m～5m，以利于孔故處理；

④對漏失地層及時補充漿液，始終保持漿面不低于導墻頂面50cm，同時貯備一定膨潤土漿、鋸沫、黃泥等，以利于及時堵漏；

⑤在主副孔鉆至相應的孔深時，及時移動鉆機進行循環(huán)造孔；

⑥造孔過程中及時孔斜測量并記錄；

⑦槽段連續(xù)性檢查采用“拖槽”方式；

⑧基巖鑒定最好由地質(zhì)人員進行，技術人員在槽孔現(xiàn)場見證。

(2)清孔

清孔采用氣舉反循環(huán)法，根據(jù)單元槽段內(nèi)各孔孔深不同，清孔次序為先淺后深。并用刷壁器和鋼絲鉆頭清除已澆墻段接頭處的凝膠物和泥皮。

(3)混凝土澆筑

混凝土澆筑使用直徑250mm導管。導管間距需滿足設計、規(guī)范要求。

(4)完工清場

防滲墻施工完成后，做到工完場清。

4 特殊地質(zhì)條件下平行鉆進成槽施工技術的優(yōu)點

與常規(guī)成槽技術相比，在特殊地質(zhì)條件下，平行鉆進成槽施工技術具有很多優(yōu)點。

4.1 特殊地質(zhì)條件下常規(guī)成槽技術缺點

(1)“鉆抓法”在一般地層中能快速抓取成槽，但在河床取砂采空區(qū)、大江截流龍口段、山區(qū)河流上游圍堰邊坡開挖爆破堆積區(qū)、超厚(≥3.0m)砂層和淤泥層、全高堆填式填筑強漏失等覆蓋地層成槽施工，由于采用斗體閉合力進行抓取出渣成槽，極易發(fā)生漏漿、塌槽、埋鉆、埋斗等事故，將出現(xiàn)反復抓取或無法抓取不能進尺。事故后需反復回填槽段，工效相當緩慢，處理漏漿、塌槽的事故槽段漿液用量特別大，成槽后的擴孔系數(shù)大而造成浪費混凝土。同時，受處理事故的影響，施工工期難以保障。

(2)“鉆劈法”采用鉆劈成槽，但在上述復雜地層成槽施工，由于采用鉆劈出渣成槽，極易發(fā)生漏漿、塌槽、埋鉆等事故，處理事故需反復回填槽段，工效低，處理漏漿、塌槽事故的漿液用量大，成槽后的擴孔系數(shù)大，造成混凝土超量。同時，處理事故時間長，工期難以保障。

4.2 特殊地質(zhì)條件下平行鉆進成槽技術優(yōu)點

(1)防滲墻“平行鉆進”成槽施工技術主要針對河床取砂采空區(qū)、大江截流龍口段、山區(qū)河流上游圍堰邊坡開挖爆破堆積區(qū)、超厚(≥3.0m)砂層和淤泥層、全高堆填式填筑區(qū)等強漏失特殊地層成槽施工，避免了由于松散、強漏失等造成槽段漏漿、塌槽等事故的風險。相對國內(nèi)傳統(tǒng)成槽工藝，對各種地質(zhì)條件適應性強、工期短﹑成本低、墻體連續(xù)、平整、擴孔系數(shù)小且均勻，對今后類似地質(zhì)條件下的防滲墻成槽施工具有參考價值和指導意義；

(2)槽內(nèi)回填粘土具有孔內(nèi)造漿功能，起到護壁的作用，大大減少了泥漿制備系統(tǒng)的投入，能有效降低施工成本；

(3)在鉆進過程中，利用孔內(nèi)回填粘土包裹鉆渣，充分擠壓填充至架空強漏失通道中，最大限度地發(fā)揮了鉆具對地層的擠密加固作用，可以較好地解決松散地層和強漏失地層的槽段穩(wěn)定問題；

(4)在類似地層中使用該工藝，工序簡單易操作，具有適用性強、操作性強、施工效率高等特點。同時加快了施工進度，確保了墻體質(zhì)量，節(jié)約了工程投資，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益；

(5)“平行鉆進”成槽技術采用鋼絲繩沖擊鉆機即可，操作方便、作業(yè)流程單一，施工占用場地較小，對施工場地開闊度要求不高，克服了“鉆抓法”等成槽施工對場地平整、密實等要求；

(6)針對回填松散強漏失層、河床取砂采空區(qū)、大江截流龍口段、山區(qū)河流爆破截流區(qū)、超過5.0m厚的砂層和淤泥層、全高堆填式填筑等地層，使用防滲墻“平行鉆進法”成槽工法，解決了上述等特殊地層成槽難的問題。實現(xiàn)了最大限度地發(fā)揮鉆具對地層的擠密加固作用，有效解決槽段的不穩(wěn)定問題，回填后的粘土在平行鉆進過程中自然形成護壁泥漿，很好的起到護壁作用，大大減少了泥漿制備系統(tǒng)的投入。且槽段孔壁穩(wěn)定性得以較好改善，墻體混凝土充盈系數(shù)有所降低。

5 結語

平行鉆進成槽施工技術是對特殊地質(zhì)條件下防滲墻施工技術的補充和完善，該技術在安谷、桐子林、去學、雙江口、楊房溝等防滲墻工程中的應用，已完成防滲墻成槽施工10余萬m2，在保證防滲墻施工質(zhì)量的前提下，同時保證了施工進度，節(jié)約了施工成本。該技術值得類似工程施工借鑒、應用。