混凝土防渗墙施工技术的应用

摘要：本文主要针对混凝土防渗墙技术概述、水利水电工程混凝土防渗处理的重要性和混凝土防渗墙的技术以及水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用进行简要分析，仅供参考。

关键词：水利水电工程；混凝土；防渗墙；施工技术

中图分类号：TV文献标识码： A

一、混凝土防渗墙技术概述

在1950年代，混凝土防渗墙施工工艺和技术，起源于意大利，一些国家已经采取了。1958年，中国开始发展一套混凝土防渗墙施工技术和过程。在各种复杂的地层，如纯砂层、淤泥层，水下抛填没有压实的砂砾石层，已经成功地建造混凝土防渗墙。

防渗墙施工技术涉及了很多地方，如深层搅拌桩连续墙施工技术；地下连续薄墙施工技术；锯槽法成墙技术和施工工艺等，这些技术都有自己的适用条件，根据工程的实际情况和这些技术的特点，选择适当的施工技术，以达到预期的效果。

二、水利水电工程混凝土防渗处理的重要性

水利水电工程对人们的生活和生产有很大的影响，它不仅能合理的分配珍贵的水资源，优化水资源的分布，满足人们的生活和生产对水资源的需求，还能防止洪涝灾害，为人们的稳定生活提供保障。由于我国的地形地势比较复杂，山水地质结构对水利水电工程的建设造成很大的影响，如果在水利水电工程施工过程中不进行防渗处理，很容易造成水利水电工程发生渗水现象，这不仅会造成水资源的浪费，还会对水利水电工程的稳定性造成很大的影响，在雨季水利水电工程将不能发挥出防洪的作用，极有可能威胁到下游居民的生命安全，对和谐社会的构建造成很大的影响，因此，在水利水电工程中采用防渗处理施工技术有十分重要的作用。

三、浅析混凝土防渗墙的技术

1、混凝土防渗墙技术的发展情况

混凝土防渗墙主要是起源于上个世纪，最先在意大利的水利水电工程中被使用，后逐步进行推广，被其它国家所接收。从上个世纪50年代开始，我国就引入了混凝土防渗墙技术，从1958年开始，湖北的明山水库就建成了预制连锁灌注桩防渗墙，同年，在青岛的水库也使用这种方法建设了有效厚度为43cm，深度为20m的桩柱式混凝土防渗墙，到1959年逐渐发展成了一种槽孔型的混凝土防渗墙。

2、混凝土的类型

从混凝土防渗墙的类型来说，可以将混凝土防渗墙分成四个种类：

2.1槽板式防渗墙

槽板式防渗墙的横截面为槽型，使用泥浆和其它方法进行固壁，然后在合适的位置进行凿孔开凿，再使用混凝土在槽孔中进行回填，构成防渗墙。通常槽孔的长度为6-9m，这种防渗墙，根据单元槽不同的连接形式，可以分成连锁型和搭接型两种类型。

2.2桩柱式防渗墙

柱桩式防渗墙的横截面为圆孔，使用套管或泥浆护壁，使用混凝土回填到大直径的钻孔中，然后形成连续防渗墙，根据打桩孔的连接类型，混凝土的防渗墙的布置形式是不同的，比如，为了使土石坝地基防渗墙达到防渗的要求，一般使用连锁形和搭接形两类。

2.3泥浆槽防渗墙

泥浆槽防渗墙是挖掘出宽度为1.6-3.0m的沟槽，然后使用泥浆固壁的方法来使孔壁维持在直立的状态，在将槽孔挖掘到设计的深度后，使用没有经过压实的砾石、砂、粘土的混合料进行回填，从而构成一道防渗墙。

2.4板桩灌注防渗墙

使用桩边焊有小管的钢板打入到地基中，在打到合适的深度时，缓慢拔出钢板桩，然后利用桩自身把防渗材料使用小管塞入到桩身拔出后留下的空隙，构成连续防渗薄墙。

3、混凝土防渗墙施工的基本特征

在进行混凝土防渗墙施工的过程中，使用到的临时设施很多，除了孔口导墙和钻机轨道以外，还需要有供电系统和供水系统，还需要进行混凝土的制浆、供浆、造孔、搅拌和运输等辅助设施。因此，混凝土防渗墙在施工的过程中工作量很大，作业面比较大，此外，各个作业面直接的衔接也是很重要的。混凝土防渗墙作为地下隐蔽工程，有很多无法预见的安全隐患和质量隐患，这就导致混凝土防渗墙施工具有一定的风险和难度，此外，混凝土防渗墙还具有污染小、施工噪音低方面的优点，不会对四周的环境造成比较大的影响，由于混凝土防渗墙的施工范围非常广，可以在各种复杂的土质地层中进行使用，而且施工范围也比较大，施工厚度和施工深度具有良好的应用弹性，混凝土防渗墙墙体均匀连续，具有良好的承重性和防水性。

四、水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用

1.多头深层搅拌截渗墙技术

深层搅拌法是针对对软弱地基的改良所采用的防渗墙技术，主要为了提高水利工程建设中地基承载力不够的问题。多头深层搅拌截渗墙技术以单头及双头为基础，创新发展的防渗墙技术，此方法通过双动力多头深层搅拌桩机，带动多个钻杆，以固定的推力推动钻杆上面的钻头达到土层的设计深度，之后提升钻杆并保持搅拌状态直至孔口。在此过程中，运行水泥浆泵把水泥浆从高压输浆管推送入钻杆，通过钻头射进土壤，水泥浆与土壤将充分搅拌混合。接着双动力多头深层搅拌桩机移位调平，然后重复此过程，逐渐形成截渗墙。截渗墙体的连接方式要根据设计的墙厚选择与之适应钻头及搭接方案。此技术主要应用于土层主要有粉质黏土、黏土及密度中等偏下的砂层土壤中，不适用砾石层。而针对砂卵石地层，应该运用冲击钻进造槽孔技术。

2.冲击钻进造槽孔技术

主要要针对砂卵石地层，对于槽孔的施工先钻主孔，后打副孔成槽。在粘性土地层中，一般采取顺序钻主、副孔，之后扫除主、副孔间的小墙成槽的施工方法。

3.抓斗开挖槽孔技术

抓斗开挖槽孔技术，以导孔为导向抓斗张开时的幅度加上导孔直径等同于导孔的间距，常称之为两钻一抓法。因此，方法能够保证抓斗作业时所受阻力的均衡，且垂直精度高，故而应用范围较广，挖掘较深。特别是在柔软地层或者挖掘深度浅的情况下，可无需导孔，顺序挖掘。此方法会随深度的增加导致垂直误差的增大。孔深大于十米，应采取导孔法。

4.泥浆固壁技术

鉴于在坝体黏土心墙内造槽挖出的黏土可能含有水泥结石和其他杂质，制浆质量和数量难以保证，故选购当地黏土制浆，泥浆相对密度为1.05~1.20，黏度为18~25s。在透水性较大的砂砾石层、松散土层、漏失地层段施工，应采用相对密度较高、黏度较大的泥浆，以增加阻力、防止漏失和维护槽孔稳定，并应做好堵漏泥浆的各项准备。

5.墙体混凝土浇筑

在槽段清底换浆（二期槽孔还要采用冲击钻机，用钻头上设置的钢丝刷清除接头上的泥皮）并通过槽孔验收后，及时进行墙体混凝土浇筑，采用直升导管法浇筑。在混凝土浇筑前，在导管内的泥浆面上，放入厚度约10cm的苯乙烯泡沫片将混凝土与泥浆隔开，浇入的混凝土压迫它将泥浆挤出导管后，泡沫片可漂浮到导管外泥浆顶面上。混凝土浇筑过程中，导管埋入混凝土的深度控制在2~5m，至少每隔30分钟 测量1次槽孔内混凝土面深度，至少每隔2小时测量1次导管内混凝土面深度，并及时填绘混凝土浇筑指示图，以便核对浇筑方量，特别是砂砾石层浇筑后应加密测量核算，以便将普通混凝土更换为塑性混凝土’混凝土浇注上升速度控制在4~5m/h鉴于防渗墙混凝土最远浇筑点到混凝土拌和站水平距离不足400m，为减少坝顶运输影响，采用混凝土泵从搅拌机出口直接输送到混凝土导管内’根据浇筑强度30m3/h，选用1台HB30型混凝土泵，为保证浇注连续进行，再布设1台同型号混凝土泵备用。

五、水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术控制难点

1.裂缝和孔洞坝墙倒塌

孔壁坍塌的原因主要有：土坝松散的填充料压实度不够，在开槽产生的开销后孔壁表面的不稳定性，形成裂缝和倒塌；制定固壁泥浆性能指标不符合要求，不能有效地形成泥皮，保护孔壁；钻砖层，如砾石较大的孔隙，浓缩渗透带，大量的泥土可能会突然落，如果不及时补膏，就会造成细泥洞的崩溃，如钻井抽沙管抽砂过度，可以导致崩溃；钻井泥浆下的皮肤损伤，没有及时采取措施。

2.钻头脱落

钻的主要原因是以下造成的长期使用，钢丝绳磨损，不及时更换；绳与钻头缠绕，钢丝绳夹移动，而没有发现抽折；没有安装固定绳；孔底不干净，造成严重脏东西污染。

3.斜孔

斜孔的原因造成的：孔不干净；钻头磨损，焊接偏心；松绳不正确，钻头不能做垂直移动；变层时处理不当。

结束语

随着混凝土防渗墙施工技术与工艺水平的不断完善和发展，其在水利工程中也得到了越来越广泛的利用，并且发挥着极其重要的作用。因此，如何更好地、长期地、有效地保证混凝土防渗墙的稳定性、可靠性并且发挥其优异的性能将是水利工程技术人员需要继续探讨和研究的问题。

参考文献

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