摘要:防滲墻施工技術(shù)施工簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)可靠、防滲效果良好，且造價(jià)不高，是我國(guó)水利水電工程覆蓋層防滲處理首選技術(shù)。文章對(duì)此展開探究，概述了防滲墻施工技術(shù)，探究混凝土防滲墻施工技術(shù)在水利水電工程中的運(yùn)用，介紹了施工工藝，提出了施工過(guò)程中的控制難點(diǎn)與對(duì)策，旨在推動(dòng)混凝土防滲墻技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的發(fā)展。

　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，水利水電工程建設(shè)發(fā)展迅速，相應(yīng)的問題也逐一凸顯而出。我國(guó)小型水利水電樞紐工程數(shù)量比較多，分布較廣，壩型也普遍多樣化，發(fā)揮著防洪減災(zāi)、農(nóng)業(yè)灌溉、提供生活用水等重要作用。這些水利水電工程普遍存在一些病險(xiǎn)，是行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，比如防洪標(biāo)準(zhǔn)較低、壩基發(fā)生滲漏等問題，導(dǎo)致水利水電工程運(yùn)行出現(xiàn)不穩(wěn)定因素，產(chǎn)生安全隱患。對(duì)此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)常見病害的防范管理?？梢哉f(shuō)防滲墻是水利水電工程最關(guān)鍵的防滲處理措施，防滲墻技術(shù)本身具有很多優(yōu)勢(shì)，包括墻體厚度較小，耐久性比較好，同時(shí)造價(jià)也不高。近幾年防滲墻技術(shù)已逐漸成為水利水電工程的首選防滲施工技術(shù)。因此，探究混凝土防滲墻在水利水電工程中的運(yùn)用具有現(xiàn)實(shí)意義。

　　1、防滲墻施工技術(shù)

　　1．1概述。防滲墻是一種修筑于松散透水層、土石壩中起到防滲作用。防滲墻技術(shù)最早起源于20世紀(jì)50年代的歐洲，因其技術(shù)結(jié)構(gòu)可靠、防滲效果良好，且適用于各類地層環(huán)境，施工簡(jiǎn)便、造價(jià)較低，特別是對(duì)壩基滲漏與壩后流土問題的防治效果良好，因此在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用，我國(guó)水利水電覆蓋層與土石圍堰等防滲壓力的防滲處理首選就是防滲墻。防滲加固是處理病險(xiǎn)水庫(kù)大壩的主要工程措施，常用的防滲加固技術(shù)包括灌漿防滲加固與防滲墻加固技術(shù)。其中高強(qiáng)度的混凝土或塑性混凝土防滲墻技術(shù)在堤壩工程除險(xiǎn)加工中得到廣泛應(yīng)用，且取得了較好的效益，同時(shí)高強(qiáng)度混凝土防滲墻也存在因高彈性模量造成墻體的問題。1.2分類。混凝土防滲墻在結(jié)構(gòu)型式與材料等方面有多種分類，且布置形式與成槽技術(shù)也有所不同。按照墻體的結(jié)構(gòu)來(lái)分，包括槽孔型、樁柱型以及混合型三種防滲墻。運(yùn)用比較廣泛的是槽孔型防滲墻。如果按照材料分類，則有鋼筋混凝土、黏土混凝土、塑性混凝土以及灰漿等防滲墻。按照成槽方法，則有鉆挖式、射水式、鏈斗式以及鋸槽式四種。1．3適用地質(zhì)條件。防滲墻施工通常要穿越松散的覆蓋層與破碎的基巖，直到接觸較為完整的基巖?？碧焦ぷ髦?，必須掌握松散覆蓋層的厚度，以及層位分布，獲取透水性、頂部風(fēng)化程度。防滲墻運(yùn)用于玄武巖、花崗巖中的巖深度最高達(dá)到36．29m;在粉砂巖、白云巖入巖深度達(dá)到9～12m;在板巖、石英巖中最大深度為4m。這些參數(shù)主要與巖石的風(fēng)化程度相關(guān)。比如玄武巖的柱狀節(jié)理發(fā)育風(fēng)化帶比較厚，入巖深度最深，而沉積巖的風(fēng)化略弱，入巖深度略淺，變質(zhì)巖的風(fēng)化最弱，入巖深度也最淺。在水利水電工程中還可能遇到雙層結(jié)構(gòu)地基或多層結(jié)構(gòu)地基，這對(duì)地基的滲透穩(wěn)定性與結(jié)構(gòu)應(yīng)力有一定影響。如果是表面不透水覆蓋、下層透水性較強(qiáng)的礫石層，在不透水的層面會(huì)造成高承壓水頭，導(dǎo)致流土。不同土層的交界處也會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)彎矩，所以在勘探過(guò)程中必須掌握滲透系數(shù)，弄清各層厚度與分布。2、混凝土防滲墻在水利水電工程中的運(yùn)用

　　2．1施工準(zhǔn)備。技術(shù)準(zhǔn)備:全面掌握防滲墻中心線地質(zhì)資料，了解施工區(qū)段心墻深度與土料情況、基巖情況;熟悉與掌握設(shè)計(jì)圖，完善技術(shù)交底工作，嚴(yán)格執(zhí)行防滲墻施工規(guī)范，編制施工組織設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備:機(jī)械設(shè)備有EN－CJ型沖擊鉆機(jī)、泥漿泵、強(qiáng)制式拌合機(jī)、混凝土輸送泵、配電設(shè)備等;同時(shí)準(zhǔn)備空壓機(jī)、氣舉反循環(huán)裝置、水泵、電焊機(jī)，以及常用機(jī)械設(shè)備的易損配件。材料準(zhǔn)備:選用普通硅酸鹽水泥，砂石材料就近取材，材料質(zhì)量與數(shù)量必須滿足施工要求。 2．2工藝流程。單槽施工按照先主孔、后副孔的原則，相鄰槽連續(xù)采用劈打法。具體的工藝流程如下:場(chǎng)地平整→測(cè)量放線→導(dǎo)向槽混凝土澆筑→鉆機(jī)就位→沖擊單槽主孔→單槽副孔→清孔換漿→單槽驗(yàn)收→下導(dǎo)管→下隔離球→水下混凝土澆筑→拔導(dǎo)管→成槽驗(yàn)收。1)造孔。采用CJF—20型沖擊鉆機(jī)，其鉆托的厚度為22cm。利用懸吊提升鉆頭，主副卷?yè)P(yáng)機(jī)提升能力50kN，通過(guò)自重垂落，達(dá)到反復(fù)沖擊，破碎土層成槽，同時(shí)將碎屑?xì)堅(jiān)鼜牟劭字星宄?)泥漿系統(tǒng)。造孔泥漿是用來(lái)支撐孔壁的，造孔過(guò)程中，孔內(nèi)的泥漿面應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)墻頂面下部30～50cm。泥漿密度為1．1～1．2g/cm3，漏斗黏度18～25s，含沙量≤5%，膠體率≥96%，穩(wěn)定性≤0．03，pH值7～9。3)劃分槽段。將每個(gè)施工段劃分為單個(gè)槽段，長(zhǎng)度根據(jù)鉆頭寬度來(lái)確定。孔位允許偏差控制在3cm以內(nèi)，孔斜率控制在0．4%以內(nèi)，嵌入基巖深度控制在0．5m以上，黏土巖面深度根據(jù)鄰孔基巖面高程確定。采用埋管法，以便于安全拔管，混凝土初凝后轉(zhuǎn)動(dòng)接頭管，終凝后即可拔出槽孔。4)清孔。單槽孔造孔后，清孔換漿，采用泥漿循環(huán)法或者氣舉法，清孔結(jié)束后要求孔底淤積厚度在10cm以內(nèi)，泥漿密度≤1．30g/cm，粘度≤30s。清孔后在4h內(nèi)混凝土澆筑。5)混凝土澆筑。利用多套導(dǎo)管澆筑，內(nèi)徑為150mm?？刂茖?dǎo)管間距為3m。一期控制槽孔孔距為1．5m，二期1．0m。澆筑要求導(dǎo)管埋深1m以上，混凝土面上升速度控制在2m/h以上，保持勻速提升，確保高差在0．5m左右，隔25min測(cè)試混凝土面深度1次。設(shè)置蓋板，避免散落槽孔內(nèi)。

　　3、防滲墻成墻工藝比較

　　3．1多頭深層攪拌水泥土成墻。多頭深層攪拌水泥土成墻是通過(guò)多頭鉆進(jìn)的方式噴漿，同時(shí)充分均勻攪拌，將水泥漿與土體混合，形成水泥土樁。再將各水泥土樁進(jìn)行連接，最終形成固結(jié)的水泥土防滲墻。最大成墻深度為23m，水泥土滲透系數(shù)為0．3MPa［3］。多頭深層攪拌水泥土成墻工藝施工簡(jiǎn)單，單位造價(jià)成本比較低，也不會(huì)產(chǎn)生泥漿污染。多頭深層攪拌水泥土防滲墻的防身效果比較顯著，地下防滲工程中結(jié)構(gòu)質(zhì)量很可靠，具有較為廣闊的發(fā)展前景。 3．2鋸槽法成墻。鋸槽法成墻技術(shù)是利用鋸槽刀桿進(jìn)行切割成槽，控制切割角度在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，沿槽孔軸線切割開槽，控制切割速度為1m/h，將所有被切割墜落的土體排出槽孔，主要利用反循環(huán)排渣系統(tǒng)，再利用泥漿維護(hù)槽壁。成槽深度在10m左右時(shí)，利用土工布隔離體分隔槽段，將槽段與澆筑段分離，然后清理槽孔，形成防滲墻體，控制寬度在0．3m內(nèi)。將刀桿進(jìn)行變換組合使用，控制開槽寬度與深度分別為0．5m、40m。該成墻工藝技術(shù)效果相對(duì)較好，成墻質(zhì)量比較高，屬于連續(xù)成墻，比較適用于砂礫石地層。同時(shí)可以結(jié)合灰漿技術(shù)成墻，可以滿足防滲墻強(qiáng)度與抗?jié)B性的不同標(biāo)準(zhǔn)，便于適用不同工況環(huán)境。 3．3射水法成墻。射水法建造地下連續(xù)墻技術(shù)最早于1982年開始研究，主要工作原理同樣是切割土層，但利用的是水泵噴射形成高壓水，對(duì)土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖刷破壞，破碎的土層與水混合堆積，再利用砂礫泵抽出。然后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)配合水泵機(jī)反復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)下一層土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，沿孔壁切割與修整，確保槽孔的規(guī)格與尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。同樣采用泥漿對(duì)槽孔固壁處理。成槽之后，收回水泵成型器，利用造孔機(jī)繼續(xù)造孔，再利用混凝土澆筑機(jī)通過(guò)導(dǎo)管澆筑建成槽板，之后利用搭接技術(shù)形成連續(xù)墻，一般控制墻體厚度在2．2m～4．5m之間。

　　4、混凝土防滲墻施工技術(shù)控制難點(diǎn)與預(yù)防措施

　　4．1塌孔預(yù)防。為了及時(shí)預(yù)防槽孔崩塌，在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)當(dāng)及時(shí)準(zhǔn)備相應(yīng)的材料，比如水泥與黏土等，用來(lái)堵漏。發(fā)生塌孔的原因有多個(gè)方面，有可能是泥漿性能沒有達(dá)到要求，也有可能是潮汐過(guò)程中水位差發(fā)生變化，導(dǎo)致落水壓力不穩(wěn)定，還有可能是施工不當(dāng)，比如提鉆過(guò)程中碰撞孔壁等。操作人員應(yīng)實(shí)時(shí)注意槽孔內(nèi)漿面的變化，及時(shí)處理漏漿現(xiàn)象，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大。 4．2墻體斷層預(yù)防。在澆筑槽孔的過(guò)程中，必須制定技術(shù)人員測(cè)量記錄砼面深度，導(dǎo)管埋深應(yīng)當(dāng)按照要求進(jìn)行，避免導(dǎo)管脫離砼面。墻段連接方法包括接頭管法、切削法。前者采用無(wú)縫鋼質(zhì)接頭管，管徑略＜?jí)w厚度10mm，確定接頭管起拔時(shí)間，如果接頭管出現(xiàn)拉斷，如果接頭管難以去除，同時(shí)墻體接縫出現(xiàn)問題，則及時(shí)利用噴射漿對(duì)接頭管進(jìn)行包裹，補(bǔ)救接縫。后者是直接切割掉墻體材料制定部分，形成鋸齒狀再進(jìn)行連接，具體切割長(zhǎng)度要按照墻體深度來(lái)確定，一般控制切削長(zhǎng)度與厚度一致。 4．3導(dǎo)管堵管預(yù)防。在埋設(shè)導(dǎo)管前，仔細(xì)檢查導(dǎo)管質(zhì)量，混凝土灌注過(guò)程中，采用導(dǎo)管法，如果預(yù)防措施沒有做好，可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)導(dǎo)管進(jìn)水、塞管等問題。對(duì)于初始階段導(dǎo)管進(jìn)水，可能是因?yàn)槭着炷羶?chǔ)量不夠，下落后無(wú)法完全埋沒導(dǎo)管，對(duì)此應(yīng)當(dāng)提出導(dǎo)管，將散落孔底的混凝土拌吸出，制定解決方案。完善清孔驗(yàn)收工作，包括孔內(nèi)泥漿性能、孔底淤積厚度、接頭刷洗質(zhì)量、導(dǎo)管間距、終澆高程等內(nèi)容。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，隨著水電工程建設(shè)的快速發(fā)展，防滲墻施工技術(shù)因其施工簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)可靠、防滲效果良好，且造價(jià)不高，而成為水利水電工程覆蓋層防滲處理首選技術(shù)。為了保證混凝土防滲墻施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)完善施工工藝與流程，加強(qiáng)質(zhì)量控制與病險(xiǎn)預(yù)防，優(yōu)選成墻工藝，預(yù)防質(zhì)量事故，不斷完善防滲墻施工技術(shù)，保證水利水電工程建設(shè)質(zhì)量的可靠，推動(dòng)水電工程的可持續(xù)發(fā)展。