土石坝防渗墙施工工艺之探索

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1、土石坝防渗墙施工工艺之探索　　摘要：防渗墙是目前治理水库土石坝的加固工程中的设计与施工问题最为有效的方法之一，其应用相当广泛。伴随着防渗墙施工工艺技术的成熟和施工工具的不断改进完善，将防渗墙用于水库土石坝的加固设计，已经成为土石坝加固工程的重要方法，而且以往的经验数据告诉我们，防渗墙在土石坝加固的应用中取得了丰硕的成果。关键词：土石坝加固；防渗墙；施工工艺在我国，随着水利建设的迅速发展，对水库土石坝的工程质量越来越重视。但目前国内修建的很多土石坝仍存在质量普遍差等问题，如坝基存在渗水通道的工程败笔，坝体存在裂缝、沉陷、渗漏等现象。一、防渗墙的涵义防渗墙是使用专用机具钻凿圆孔或直接开挖槽孔

2、，孔内浇灌混凝土、回填黏土或其他防渗材料等或安装预制混凝土构件形成连续的地下墙体。也可用板桩、灌注桩、旋喷桩、定喷桩等各类桩体连续形成防渗墙。较浅的透水地基用黏土截水槽，下游设反滤层；较深的透水地基用槽孔型和桩柱体防渗墙，槽孔型防渗墙由一段段槽孔套接而成，桩柱体防渗墙由一个个桩柱套接而成。7设置防渗墙是为了防止墙外的水渗入墙内，所以要求防渗墙是用不能透水的材料构成，如钢筋混凝土墙等。二、混凝土防渗墙墙体材料在土石坝混凝土防渗墙工程中，需要根据实际工程所需要的抗压强度及弹性模量来选择混凝土防渗墙墙体材料。防渗墙墙体材料可以分为柔性材料与刚性材料两种。柔性材料一般所具备的抗压强度在5MPa以

3、内，弹性模量在1000MPa以内，如塑性混凝土、固化灰浆等；刚性材料一般具备的抗压强度在5MPa以上，弹性模量超过1000MPa，如粉煤灰混凝土及普通混凝土等。其中塑性混凝土材料是由水、水泥、石子、砂子、膨润土、粘土等原材料在一定配比的组合下，经过搅拌、浆体浇筑凝结而成的混合材料，属于土与普通混凝土之间的柔性材料。塑性混凝土原材料选择使用膨润土及粘土代替了普通混凝土中的水泥，最终获得的塑性混凝土比普通混凝土更具备优势，如塑性混凝土与普通混凝土相比，塑性混凝土更加节约水泥，具备降低成本、施工便捷等优势，且塑性混凝土可以适应较大变形，具有极限应变大、弹性模量低、抗渗性较好等。在土石坝混凝土防

4、渗墙工程中，塑性混凝土属于最为主要的防渗墙墙体材料之一。三、土石坝防渗墙施工工艺在进行土石坝混凝土防渗墙工程施工时，需要根据实际地质条件、水文条件，选择合适的机械设备，合理安排施工工序。7（一）修建施工平台与导向槽在进行造孔作业之前，设置导向槽，可以有效防止槽孔的废水、泥浆在孔口处漫流的现象，防止钻具撞击孔口，维护孔口土体稳定，避免孔洞坍塌；导向槽的设置需要注意其轴线要与防渗墙轴线保持平行，导墙宽为0.8m，深度为15m，槽口处宽度设置为1.0m；施工平台需要严格按照施工设计进行修建，土石坝混凝土防渗墙工程施工平台一般宽为11m，铺设15cm厚度的碎石以保证安装钻机轨道的稳定性。（二）槽

5、段划分与施工成槽为提高防渗墙的整体性，需要尽量减少槽段接头数量，尽量加长槽段长度；成槽方式可以采用液压抓斗和冲击钻组合的“两钻三抓”方式快速成槽，这种成槽方式可以充分发挥抓斗的效用，提高端孔造孔的精确度，增加槽长，加快施工速度，提高成槽质量。采用液压抓斗在控制槽孔垂直度、提高成槽效率上有着较大帮助；采用冲击钻可以有效控制槽孔垂直度，加上冲击钻在槽内存在较大的挤压、冲击作用，可以有效增加基础密实度，防止槽壁漏浆、坍塌现象的发生。在不同的地质环境下，需要采取不同的钻头进行钻进，如在粘土层之中，选择空心钻头较为合适，而在砂砾层或基岩层地质环境中，采用“十”字形铸钢钻头较为合适，根据实际需要，合

6、理安排钻头的使用，可以保证成槽质量及效益。（三）泥浆固壁7在土石坝混凝土防渗墙工程施工过程中，需要采用泥浆固壁，泥浆本身存在着一定的抗剪强度，可以支撑槽壁，加强槽壁稳定性。固壁泥浆的使用，还具备润滑钻具、冷却钻头、防止塌孔的作用。在进行泥浆固壁施工时，需要保证泥浆配比符合施工设计的标准。（四）清孔换浆使用抓斗在挖掘槽底的过程中，会遗留少量的岩渣与细砂，在抓斗抓孔过程中，也会有少量的岩渣与细砂混在泥浆之中，最终沉淀在孔底，这些淤积物对墙体的质量有着极大的负面影响，所以要在混凝土浇筑之前，将所有的淤积物进行清理。一般清理造孔选择清孔换浆的方式。清孔换浆法可以采取气举法与反循环泵吸法，先使用抓

7、斗将槽内淤积物进行清理，后使用泥浆槽底正循环置换法进行清理作业，最终清除槽底孔底淤积物。（五）混凝土浇筑土石坝混凝土防渗墙工程混凝土浇筑，可以采用直升导法进行水下混凝土浇筑作业，以2.5m的间距在每个槽段设置2组导管，导管型号以250mm直径为准；将槽口、导7管与储料斗进行连接，使用混凝土输送泵对集料斗进行送料；在混凝土浇筑之前，需要使用带钢绳钢板封闭料斗口，并在导管内安置隔离塞球，在初次浇筑混凝土时，先往料斗内倒入砂浆然后注满混凝