浅谈堤防加固工程防渗墙施工技术

摘要：我国是洪涝灾害多发的国家，每年发生的洪涝灾害都对国民经济及人民群众的生命财产安全造成重大影响。本文根据工程实例来进行研究，首先分析了我国堤防的现状及处理的原则，进而对水利工程堤防防渗施工技术进行了简述。

关键词：加固；防渗技术；施工

中图分类号：TU74文献标识码： A

引言

湖北省洞庭湖区四河（松滋河、虎渡河、藕池河、调弦河）位于湖北省中部，长江中游荆江河段南岸（以下简称荆南四河）。荆南四河堤防全长1086公里，保护范围涉及荆州市荆州区、松滋市、石首市、公安县，总保护面积3471km2，耕地211.9万亩，人口257.15万人。其位于湖北省石首市，主要建设内容包括安乡河左岸6+000～7+000、7+750～11+900、12+650～15+608、17+400～18+900加固，包括土方、护坡及防渗墙工程等。

1、我国堤防的处理原则

在堤防防渗除险工程中，水利工程技术人员在具体的工作实践中，逐步总结出一套有效处理堤坝防渗的方法及原则。在处理上游的堤坝渗漏时要遵循“铺、截、堵”的原则，处理下游的时候，则遵循“导、减、排”的处理原则。实验结果表明，这套防渗处理原则能有效地避免施工时出现的渗漏情况，“铺、截、堵”原则是针对堤坝上游而言的，通过修建铺盖、设置防渗墙和进行帷幕灌浆等方法处理堤坝病害。“导、减、排”原则通过修建导渗反滤体、减压井、排水沟等施工方法降低扬压力，从而起到防渗的作用。

2、组合钻机开槽法施工技术

2.1、工作原理

2.1.1、组合钻机

组合钻机是开槽成墙的主要机械，它由多头钻头、支架、悬吊钢丝绳、卷扬机、反循环系统、配电盘、砂石泵、控制台、底盘等组成。它的工作原理是通过主机上的传动装置，带动主机上并排组合在一起的8 台 GZQ- 800 型潜水钻机同时运转，带动各自的钻头旋转，钻头向土层切削土体。两个钻头间余下的土体由侧刀靠组合钻机自重切削。切削掉的泥沙由反循环砂石泵通过反循环软管强行排出槽孔。连续不断的钻进切削，直到设计深度，即形成一定长度、宽度、深度的槽孔。

2.1.2、成墙工艺流程

测量放线导槽砌筑钢轨铺设安置调试组合钻机钻机架定位开槽清槽成孔成槽安置隔离体橡胶囊安置导管浇筑拔除橡胶囊隔离体转入下一个循环工序。

2.2、多头小直径深层搅拌桩施工技术

2.2.1、多头小直径深层搅拌机工作原理

多头小直径桩造墙防渗技术是运用多头小直径深层搅拌机通过主机上的动力传动装置，带动主机上的3 个并列的钻杆转动旋转，推进力使钻杆和钻头向土层内钻进到设计深度，然后再提升搅拌至槽孔孔口。在作业工程中通过水泥浆泵将水泥浆经过高压输浆管、钻杆、钻头喷入土体中。在钻进和提升的同时，水泥浆液体和原地土充分拌和后，完成第一组的施工。当进行第二组桩施工时，主机向前移动，使第二组桩与第一组桩相割搭接之后。重复上述第一组施工过程，照此进行第三组施工。三组桩施工完成后，即9～18 棵桩连接成墙，为一个单元工程。

2.2.2、技术原理

多头小直径深层搅拌桩是把水泥浆喷入土体并搅拌均匀形成水泥墙。这是用水泥土墙作为防渗墙达到截渗目的的一种施工工艺。水泥浆喷入土体后，经过一系列水化、离子交换与硬凝等物理化学反应，从而形成具有一定强度和抗渗能力的固结体。

2.3、液压开槽机开槽法施工技术

2.3.1、YK160- 3- 40 型开槽机工作原理

开槽机也称锯槽机，行驶在两条轨道上，它由底盘、液压系统、工作装置、排渣系统、起重设施和电器系统组成。由液压缸产生动力，带动装有切削刀排的刀杆作上下往复运动，被切削掉的土体沉渣落入槽底后，由反循环排渣系统排出槽孔，施工中使用一定浓度的泥浆固壁，开槽机连续不断地沿墙体轴线作业前移，直到墙体末端，从而形成一个规则连续的长形槽孔。根据工程设计与要求，使用不同长度、宽度的刀排，即可开出不同长度、宽度的槽孔。在槽内充填不同的墙体材料，即形成不同抗压强度、抗渗系数的薄壁连续防渗墙，以达到防渗、封堵空洞、裂缝等隐患险点消除的目的。

2.3.2、成墙工艺流程

测量放线场地平整钢轨铺设钻导槽井孔开挖槽孔与支护槽板安装调试开槽机、清槽机开槽（泥浆固壁） 清槽安置隔离体浇筑隔离体浇筑墙体至完工。

2.4、射水法施工技术

工作原理：射水二代机组行驶在同一轨道上，它由造孔机、混凝土浇筑机等组成。它的工作原理是利用主机上的水泵和成型器中的高压射水装置形成高速射流破坏土体结构。通过正循环系统使泥沙混合体溢出地面，同时利用卷扬机操作成型器反复上下冲击运动挤压形成槽孔，成孔后采用常规水下混凝土浇筑法浇筑。

2.5、人工洛阳铲挖槽连续造墙技术

2.5.1、开槽施工设备

半径R110mm 的大型洛阳铲、机械成孔器、修槽成型器。

2.5.2、人工洛阳铲挖槽施工流程

测量放线洛阳铲开槽修孔夯实孔底安置模袋隔离体模袋内下导管浇筑隔离体安置相邻隔离体下导管浇筑隔离体下导管浇筑混凝土墙体。

3、防渗帷幕造墙施工关键技术

3.1、垂直度

组合钻机开槽法、射水开槽法、多头小直径深层搅拌桩等三者共同的关键技术是垂直度，垂直度是关系到建造的防渗墙是否在同一墙体轴线上。

3.2、墙体接缝衔接处理

混凝土墙体之间相接应上下反复清洗原浇筑的墙体接头处，确保衔接处无夹泥。墙体与墙体平行相接，搭接长度应按 1～2m 为宜。若相接后发现封闭不严、产生渗漏通道时，可采用钻机钻孔现浇混凝土的办法将渗漏处封闭，达到截渗的目的。

3.3、塌孔

在施工期间依靠泥浆护壁工艺容易出现扩孔与塌孔现象，其发生的主要原因是土层中含有秸料层、粉砂层、空洞、裂缝等。要解决以上问题，可采用的措施有：一是严格控制护壁泥浆浓度，必要时造浆可按比例适当添加膨润土；二是加密安置隔离体，增加支撑力；三是缩短墙体浇筑长度，减少水浸时间。

3.4、多头小直径搅拌桩的钻进与提升

多头小直径搅拌桩是通过钻进与提升时靠浆泵将水泥浆经过高压输浆系统喷入土体搅拌均匀而形成的防渗墙, 它的钻进与提升速度直接与墙体厚度、宽度、强度、抗渗性能有关。因此，在施工作业中，机械手应严格执行操纵规程、工艺流程，原始记录、施工日志要详细记录，并加强关键工序的控制与监督工作。

结束语

堤防加固工程中采用薄壁帷幕连续防渗墙施工方案与技术，能有效地延长渗径，降低渗透压力；还可以堵截堤身漏洞、裂缝、老口门等处渗流通道；杜绝贯穿漏洞的再次发生，消除管涌；且墙体具有一定的抗冲刷能力。它是提高堤防加固工程、增强大堤抗洪能力的有效措施之一，在堤防加固中占有重要地位。

参考文献

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