论文部分内容阅读
中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司勘察中心 610072
【摘 要】混凝土防渗墙技术对于提高水利工程的稳定性，稳固堤防起到了重要作用。但是在具体的施工过程中，施工人员一直沿用以前的防渗墙技术，而不能解决新出现的一些墙体渗透的问题。因此，需要在工程实践中创新混凝土防渗墙技术，特别是在堤防防渗与稳固的工程中，要严格按照施工标准进行，采用较好的泥浆，因地制宜采用合适的防渗墙技术，并且在施工完成后，做好工程的检测与维修工作。
【关键词】水利工程；混凝土防渗墙；施工技术
引言：
随着国民经济发展速度的不断提升，在水利工程混凝土防渗墙施工中，只有根据水利工程施工的具体要求，选择与之相适应的新技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。将混凝土防渗墙施工技术应用到水利工程防渗施工中，不仅可以缩短施工工期，还可以提高工程质量，为工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。
1.水利工程渗漏成因
1.1出现大面积渗水
一般水利工程底板位置易出现渗水，原因主要是基坑的降水已突破标准要求，位于垫层以下第一，如果施工达不到预期设计要求或受其他因素影响，都会造成排水堵塞、出现机械故障等，导致基坑水位上涨并淹没垫层。第二，在实际施工过程中，如果盲目追求工期进度，不惜在有水环境下进行施工，极易形成大面积渗水。第三，如果在进行浇筑混凝土过程中，混凝土的搅拌达不到使用标准，比较搅拌不均匀以及振动不密实等，会导致混凝土质量的缝隙加大，从而降低其强度，发生大面积渗水。
1.2施工缝发生渗水
在水利工程施工中，为使施工更加方便快捷，将工程的整体分为若干小部分，分步施工，导致小部分施工完毕之后会存在拼接缝，而混凝土拼接缝恰恰是最易发生渗水的部位。在进行水利工程施工过程中，如果不能较好地固定住止水带，将会发生中心偏移。混凝土的搅拌不均匀等也会导致裂缝发生。另外，材料的质量也是造成施工缝的主要原因，假如混凝土受到温度因素的影响，热胀冷缩，也会导致混凝土变形，产生裂缝，最后发生渗水。
1.3材料发生渗水
相比而言，水利工程材料的要求更高更严格。所以，在水利工程施工前进行材料选择过程中，必须确保材料质量不易发生变形，并对材料进行层层把关测验，合格后方可投入使用。在一定条件下，尽管材料质量符合规定标准，但由于材料始终浸泡在水中且受水力冲击，易发生诸多不确定因素，造成材料变形，引起渗水。
2.混凝土防渗墙分类
2.1板桩灌注防渗墙
先在地基中打入焊接小管的钢板桩，等到合适的深度后，缓慢拔出钢板桩。接着在桩身被拔出后的空隙中填进防渗材料等，从而生成持续的防渗薄墙。
2.2槽板式防渗墙
这种防渗墙的横截面一般是槽型，应用泥浆等方法来固壁，并且把槽孔开凿在适合的地方。然后把混凝土填进槽孔中。此类别的防渗墙，根据不同的单元槽的连接形式，可以分为两种类别：连锁型和搭接型。
2.3桩柱式防渗墙
这种防渗墙的护壁方式是通过套管或泥浆，接着在钻孔里而灌入混凝土。布置方式取决于所打桩孔的连接形式。比如常见的土石坝地基中的防渗墙，一般就使用连锁和搭接两种方式。
2.4泥浆槽防渗墙
这种防渗墙比较特殊。首先沟槽长度一般为1.5-3.0m，通过泥浆来固壁。此外，挖槽孔到达设计深度时，用一种砂、砾石和粘上混合而成的混合料取代泥浆，从而形成一道防渗墙。
3.水利工程混凝土防渗墙施工准备工作
3.1严格控制原材料的质量
一是水泥和膨润土等怕潮的原材料必须采取相应的防潮措施，所选用的水泥应为一般的硅盐酸水泥，且标号应大于425号；二是严格控制拌浆水水温，通常应低于四十摄氏度；三是所选用的集料应为天然的砾石和卵石，且最大粒径不得大于四十毫米，并将含泥量控制在百分之一之内，细度模数在214到310之间的中粗砂为骨料，防水剂、加气剂、减水剂应根据实验而确定。
3.2施工机械设备准备
常见的防渗墙施工设备主要有：一是仿苏式钢绳冲击钻机，该设备具有成本低的特点，但由于其参数性能的限制，使得其钻头的下落高度和提重能力低下，使其功耗大，工作效率低下；二是抓斗挖槽机，其通常分为钢绳式和液压式的抓斗挖槽机；三是冲击式反循环钻机，其前提是需要配备泥浆净化机用于钻渣的分离，具有成本大、工作效率高的特点。
4.混凝土防渗墙的施工技术
4.1置换法和注浆法
置换法主要是针对原先地基，可以运用机械设备把土层挖掉，然后注入防渗材料，形成具有防渗功能的土墙。置换法主要针对水土建筑以及岩土工程的地下渗透情况进行处理；注浆法主要操作步骤是：先钻孔，然后在孔中注入浆体，并且形成土墙。注浆法依据注浆方式不同，主要有水泥注浆、粘土注浆以及化学注浆等。一般情况下，不推荐使用化学注浆，如果使用也要注意对环境的保护。
4.2防渗墙防渗
4.2.1单薄抓斗
在进行防渗设置中，单薄抓斗主要采用砂土、鹅卵及私土等颗粒，并确保含量符合标准，此方法特点突出。目前，较为普遍的单薄抓斗宽度约为30cm在挖槽掘进的时候，通过挖掘泥浆而保护槽壁，并且在挖掘过程中，及时对其进行混凝土浇筑。目前，防渗墙的深度少则几米，多则几十米，具体情况要具体分析，通过实际调查对其进行合理布设，当前见到的最深防渗墙深约40m。
4.2.2多头深拌
在黏土砂土等直径不大于5cm的沙砾混合土体中，要使用多头搅拌方法搅拌混凝土，水泥浆喷射在土体内部，均匀搅拌，将水泥土体充分拌合，形成性能良好的复合地基。同时，凝固成所需要的复合水泥桩，形成防渗墙体。在进行多头深拌施工过程中，不仅有利于工程的顺利进行，还可以在一定程度上降低造价成本，创造良好的社会经济效益，是一个非常有潜力的防渗墙施工技术。
4.2.3链斗法
在实际施工过程中，链斗法主要通过链斗开槽机取土，在此过程中，必须控制好排桩下放的深度，且开槽机要匀速运行，有效挖掘，灌注混凝土，完成防渗墙体施工。
4.3塑性混凝土防渗墙的施工技艺
使用塑性混凝土防渗墙的方法可以适应土石坝的变形特点。由此可见，塑性混凝土防渗墙的鲜明特点在于适应变形的能力很强，没有常规混凝土的很多缺陷。塑性混凝土的大量掺入黏土或膨润土，因此物理属性发生了很大的改变。具有弹性模量小、适应较大的变形、较大的极限应变的优点，此外，还拥有抗渗性能优良、节省水泥、方便施工等特点，是一种很好的防渗墙体材料。其施工工艺如下：先准各施工平台和导向槽，接着造孔成槽，再者进行泥浆护壁，然后用混凝土浇筑。确保防渗墙和导向槽的中心线一致。用钢筋混凝土墙建造导向槽，其净宽超过设计的防渗墙10到20厘米。此外，深度取决于上部的土层情况。最后是造孔，先期需要详尽细致地做好准各，由预先划分好的槽孔来进行造孔，首要的原则是尽量使墙段接头少，由此可以快速、温度以及安全施工。
4.4垂直防渗墙高喷法
高喷法要用钻机成孔成槽，它切割土体的方式是高压水切割，切割完成后还要注入水泥浆，这种高压切割的方式可以避免对土体结构的损
【摘 要】混凝土防渗墙技术对于提高水利工程的稳定性，稳固堤防起到了重要作用。但是在具体的施工过程中，施工人员一直沿用以前的防渗墙技术，而不能解决新出现的一些墙体渗透的问题。因此，需要在工程实践中创新混凝土防渗墙技术，特别是在堤防防渗与稳固的工程中，要严格按照施工标准进行，采用较好的泥浆，因地制宜采用合适的防渗墙技术，并且在施工完成后，做好工程的检测与维修工作。
【关键词】水利工程；混凝土防渗墙；施工技术
引言：
随着国民经济发展速度的不断提升，在水利工程混凝土防渗墙施工中，只有根据水利工程施工的具体要求，选择与之相适应的新技术，才能更好地提升工程的质量，这也是施工的重点内容。将混凝土防渗墙施工技术应用到水利工程防渗施工中，不仅可以缩短施工工期，还可以提高工程质量，为工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。
1.水利工程渗漏成因
1.1出现大面积渗水
一般水利工程底板位置易出现渗水，原因主要是基坑的降水已突破标准要求，位于垫层以下第一，如果施工达不到预期设计要求或受其他因素影响，都会造成排水堵塞、出现机械故障等，导致基坑水位上涨并淹没垫层。第二，在实际施工过程中，如果盲目追求工期进度，不惜在有水环境下进行施工，极易形成大面积渗水。第三，如果在进行浇筑混凝土过程中，混凝土的搅拌达不到使用标准，比较搅拌不均匀以及振动不密实等，会导致混凝土质量的缝隙加大，从而降低其强度，发生大面积渗水。
1.2施工缝发生渗水
在水利工程施工中，为使施工更加方便快捷，将工程的整体分为若干小部分，分步施工，导致小部分施工完毕之后会存在拼接缝，而混凝土拼接缝恰恰是最易发生渗水的部位。在进行水利工程施工过程中，如果不能较好地固定住止水带，将会发生中心偏移。混凝土的搅拌不均匀等也会导致裂缝发生。另外，材料的质量也是造成施工缝的主要原因，假如混凝土受到温度因素的影响，热胀冷缩，也会导致混凝土变形，产生裂缝，最后发生渗水。
1.3材料发生渗水
相比而言，水利工程材料的要求更高更严格。所以，在水利工程施工前进行材料选择过程中，必须确保材料质量不易发生变形，并对材料进行层层把关测验，合格后方可投入使用。在一定条件下，尽管材料质量符合规定标准，但由于材料始终浸泡在水中且受水力冲击，易发生诸多不确定因素，造成材料变形，引起渗水。
2.混凝土防渗墙分类
2.1板桩灌注防渗墙
先在地基中打入焊接小管的钢板桩，等到合适的深度后，缓慢拔出钢板桩。接着在桩身被拔出后的空隙中填进防渗材料等，从而生成持续的防渗薄墙。
2.2槽板式防渗墙
这种防渗墙的横截面一般是槽型，应用泥浆等方法来固壁，并且把槽孔开凿在适合的地方。然后把混凝土填进槽孔中。此类别的防渗墙，根据不同的单元槽的连接形式，可以分为两种类别：连锁型和搭接型。
2.3桩柱式防渗墙
这种防渗墙的护壁方式是通过套管或泥浆，接着在钻孔里而灌入混凝土。布置方式取决于所打桩孔的连接形式。比如常见的土石坝地基中的防渗墙，一般就使用连锁和搭接两种方式。
2.4泥浆槽防渗墙
这种防渗墙比较特殊。首先沟槽长度一般为1.5-3.0m，通过泥浆来固壁。此外，挖槽孔到达设计深度时，用一种砂、砾石和粘上混合而成的混合料取代泥浆，从而形成一道防渗墙。
3.水利工程混凝土防渗墙施工准备工作
3.1严格控制原材料的质量
一是水泥和膨润土等怕潮的原材料必须采取相应的防潮措施，所选用的水泥应为一般的硅盐酸水泥，且标号应大于425号；二是严格控制拌浆水水温，通常应低于四十摄氏度；三是所选用的集料应为天然的砾石和卵石，且最大粒径不得大于四十毫米，并将含泥量控制在百分之一之内，细度模数在214到310之间的中粗砂为骨料，防水剂、加气剂、减水剂应根据实验而确定。
3.2施工机械设备准备
常见的防渗墙施工设备主要有：一是仿苏式钢绳冲击钻机，该设备具有成本低的特点，但由于其参数性能的限制，使得其钻头的下落高度和提重能力低下，使其功耗大，工作效率低下；二是抓斗挖槽机，其通常分为钢绳式和液压式的抓斗挖槽机；三是冲击式反循环钻机，其前提是需要配备泥浆净化机用于钻渣的分离，具有成本大、工作效率高的特点。
4.混凝土防渗墙的施工技术
4.1置换法和注浆法
置换法主要是针对原先地基，可以运用机械设备把土层挖掉，然后注入防渗材料，形成具有防渗功能的土墙。置换法主要针对水土建筑以及岩土工程的地下渗透情况进行处理；注浆法主要操作步骤是：先钻孔，然后在孔中注入浆体，并且形成土墙。注浆法依据注浆方式不同，主要有水泥注浆、粘土注浆以及化学注浆等。一般情况下，不推荐使用化学注浆，如果使用也要注意对环境的保护。
4.2防渗墙防渗
4.2.1单薄抓斗
在进行防渗设置中，单薄抓斗主要采用砂土、鹅卵及私土等颗粒，并确保含量符合标准，此方法特点突出。目前，较为普遍的单薄抓斗宽度约为30cm在挖槽掘进的时候，通过挖掘泥浆而保护槽壁，并且在挖掘过程中，及时对其进行混凝土浇筑。目前，防渗墙的深度少则几米，多则几十米，具体情况要具体分析，通过实际调查对其进行合理布设，当前见到的最深防渗墙深约40m。
4.2.2多头深拌
在黏土砂土等直径不大于5cm的沙砾混合土体中，要使用多头搅拌方法搅拌混凝土，水泥浆喷射在土体内部，均匀搅拌，将水泥土体充分拌合，形成性能良好的复合地基。同时，凝固成所需要的复合水泥桩，形成防渗墙体。在进行多头深拌施工过程中，不仅有利于工程的顺利进行，还可以在一定程度上降低造价成本，创造良好的社会经济效益，是一个非常有潜力的防渗墙施工技术。
4.2.3链斗法
在实际施工过程中，链斗法主要通过链斗开槽机取土，在此过程中，必须控制好排桩下放的深度，且开槽机要匀速运行，有效挖掘，灌注混凝土，完成防渗墙体施工。
4.3塑性混凝土防渗墙的施工技艺
使用塑性混凝土防渗墙的方法可以适应土石坝的变形特点。由此可见，塑性混凝土防渗墙的鲜明特点在于适应变形的能力很强，没有常规混凝土的很多缺陷。塑性混凝土的大量掺入黏土或膨润土，因此物理属性发生了很大的改变。具有弹性模量小、适应较大的变形、较大的极限应变的优点，此外，还拥有抗渗性能优良、节省水泥、方便施工等特点，是一种很好的防渗墙体材料。其施工工艺如下：先准各施工平台和导向槽，接着造孔成槽，再者进行泥浆护壁，然后用混凝土浇筑。确保防渗墙和导向槽的中心线一致。用钢筋混凝土墙建造导向槽，其净宽超过设计的防渗墙10到20厘米。此外，深度取决于上部的土层情况。最后是造孔，先期需要详尽细致地做好准各，由预先划分好的槽孔来进行造孔，首要的原则是尽量使墙段接头少，由此可以快速、温度以及安全施工。
4.4垂直防渗墙高喷法
高喷法要用钻机成孔成槽，它切割土体的方式是高压水切割，切割完成后还要注入水泥浆，这种高压切割的方式可以避免对土体结构的损