豆脂 水利工程中防渗墙施工技术的应用探讨.doc

水利工程中防渗墙施工技术的应用探讨【摘要】防渗墙施工技术是一项较好的堤及基础垂直防渗措施，由于其防渗效果良好而得到越来越广泛的应用。在当前的水利项目工程中，防渗墙在水利工程的建设与消防中应用较为普遍。与其他防渗方法相比，防渗墙是最为稳妥可靠的，值得在未来的水利工程总加以推广和运用。【关键词】水利工程；防渗墙；施工；混凝土一、不同防渗墙工艺方法的应用范围防渗墙通常都要穿过松散覆盖层和较破碎基岩，直至较完整基岩。在勘探工作中弄清松散覆盖层的厚度，层位及分布，透水性以及基岩顶部的风化程度透水性就显得很必要。防渗墙在玄武岩、花岗岩中入岩深度最深达36.29m，在粉砂岩、白云岩夹泥质粉砂岩中入岩深度达8-12.5m，在板岩、石英岩、砂质板岩中最大入岩深度4.0m。这与各种岩石风化强度也是相一致的，即火成岩、玄武岩柱状节理发育，风化强烈，风化带较厚，入岩深度最深;沉积岩风化次之，风化带亦较薄，入岩深度次之;变质岩风化微弱，风化带最薄，入岩深度也最浅。松散覆盖层通常较不均一，工程中还常遇到双层结构地基和多层结构地基，这些地基类型，对地基的渗透稳定性和结构应力情况都有很大的影响。对于表面有相对不透水覆盖，下层为透水性较强的砂卵砾石层，在不透水层底面极易造成较高承压水头，可能引起流土现象。另外不同土层交界处常产生较大的负弯矩，尤其不同层的弹性模量存在较大差异时。勘探时在深覆盖地基层中应适当加密勘探孔，弄清各层的厚度、分布。冲积层往往具有三向不均一性，必要时还须作若干个剖面，并将其纵横联系起来。渗透系数是防渗设计的重要指标，可通过野外钻孔中做注水试验、抽水试验或室内试验加以确定。洪冲积土层是否存在孤石会影响造孔方式，且在造孔过程中，对于底部遇到的是孤石还是基岩，极易混淆，这就要求在勘探过程中找到一条较为准确的基岩面线，钻孔应适当加密。二、防渗墙施工工艺1、钻孔成槽施工中可根据造孔进度、孔壁稳定等情况对槽段划分作适当调整。对于坝土、砾石层、基岩部分均采用冲击十字钻头钻孔。副孔可参照主孔深度和基岩面鉴定来确定孔深。2、清孔及验收槽孔钻掘完成后，须在混凝土浇筑前清理干净钻渣。清孔采用掏换方法或泵吸法，即用抽筒从孔底提取废浆，新浆从槽口补入槽内，先浅后深，反复多次，直至槽内浆液、沉淀厚度合格为止。二期槽接头孔在清孔换浆结束前，用专用的刷子钻具刷洗、清除混凝土接头孔孔壁上的泥皮，刷子钻头直径略大于造孔钻头直径，以刷子钻头基本上不带泥屑，孔底淤积不再增加为合格标准，而后进行下一道工序施工。3、混凝土浇筑防渗墙的混凝土是靠导管内混凝土面与导管外泥浆面的压力差和混凝土本身良好的和易性与流动性，不断填满原来被泥浆占据的空间，而形成连续墙体。浇筑要点如下:(1)混凝土浇筑于槽孔清孔验收合格后4h 内开始。采用直升导管法进行泥浆下混凝土浇筑，导管内径不小于250mm；(2)导管至孔底距离15-25cm。在每套导管的顶部和底节管以上设置数节长度为0.3-1.0m的短管；(3)开浇顺序严格遵守先深后浅的原则；(4)开浇后立即检查导管是否漏浆，发现问题立即处理；(5)混凝土面上升速度不小于2m/h；(6)导管埋入混凝土的深度不小于lm，不宜超过6m；(7)每30min测量一次孔内混凝土面深度，每2h测量一次管内混凝土面深度;在开浇和结尾阶段适当增加测量次数；(8)孔口设置盖板，避免混凝土散落孔内。三、水利工程防渗墙施工中的关键问题根据以往混凝土防渗墙的施工经验，对混凝土防渗墙施工过程中可能出现的如裂缝、掉钻、漏浆、混凝土流失、塌孔等问题，需要多加注意。1、保证造孔安全(1)采取远离跳打法，分散开孔槽段，减小施工荷载，一个槽段最多安排两台钻机造孔，并在15m 范围内不得超过三台钻机造孔；(2)严格控制泥浆比重、粘度和槽孔内浆面，减小泥浆对坝体的压力；(3)若造孔过程中出现裂缝，则立即暂停造孔，稳定裂缝，向槽内注浆，以保持槽内泥浆面。同时加强对裂缝变化的观测，随时掌握情况，保证安全，待裂缝稳定且槽内泥浆不再漏失后，方可恢复造孔；(4)若出现漏浆，立即将预先准备好的堵漏材料一水泥、粘土块、草袋、锯末、海带等倒入槽孔内，并向槽孔内注浆，以防止槽内乏浆而塌孔；(5)在施工中及时排除钻机平台和倒渣平台上的施工集水或雨水，以防水渗入钻机平台和倒渣平台的坝土内而使坝土饱和造成塌孔；(6)在槽孔的开挖过程中很容易产生孔斜问题，也是较难处理的问题。孔斜的出现可能会影响槽孔各部位之间搭接的厚度，导致防渗墙出现扭曲或者裂缝。地质条件或者是机构设备的故障问题，可能是导致孔斜产生的主要原因，也可能由于工作人员放绳不标准造成。所以在槽孔开挖时要充分了解施工地的地质特点，并在施工之前全面的对机械设备进行检查，同时也要保证工作人员的放绳质量;2、混凝土的浇筑(1)混凝土浇筑时，用排污泵将槽内泥浆抽出，使槽浆面始终控制在孔口以下2m，减小槽内泥浆对两侧孔壁压力；(2)位于坝体中的槽段，在浇筑混凝土时采用自下而上分段控制混凝土浇筑速度，平均上升速度控制在1.5-2.5m/h之间，但整个槽段平均上升速度不得小于2.0m/s；(3)浇筑混凝土时，若出现混凝土流失且坝体开裂，则要放慢浇筑速度，以稳定裂缝，减小或停止混凝土流失，等混凝土面上升正常后，再恢复正常浇筑；（4）一旦槽段开孔后，应快速施工成槽，快速使槽段验收合格并于4小时内开浇混凝土，严禁槽段长期搁置浸泡。（5）在成槽的过程中，需要及时的将沉积在槽底的残渣清除干净，所以必须对防渗墙的槽底进行清渣作业，以提高墙体的防渗功能。3、防止卡钻、掉钻具(1)钻头磨损后，要及时补焊，严禁亏径钻进，不允许出现梅花孔、小墙，避免卡钻；(2)要经常检查吊系钻头的钢丝绳、钢丝绳卡子和钻头梁，发现钢丝绳和钻头梁磨损了1/3时，要立即更换钢丝绳和补焊钻头梁，绳和梁之间加设保护铁，钻头加设保护绳；(3)发生孔内卡钻时，严禁强拉和强行反冲而将钢丝绳拉断，可用抽筒或加重杆砸或扩大被卡钻头的四周使之松动；(4)如发生掉钻头事故，要及时进行处理。处理前，要先摸清被掉钻头所在的位置、钻头在孔内的方向及孔深、地层情况，并作好记录，然后用专用打捞工具将钻头取出，以免造成工程质量隐患。4、坍孔的预防及处理(1)如果槽口坍塌，导墙断裂，视情况及时移开钻孔设备，回填槽孔，拆除旧有导墙，加固孔口土体，再重建新导墙；(2)若是孔内导墙下浅部坍塌，可在坍塌部位以上回填粘土，然后回填低标号混凝土，重新开孔造槽。或就地用水泥、水玻璃等与槽内泥浆及坍塌物混合成固化灰浆，凝固后再开孔造墙。5、机械设备的质量控制防渗墙施工中，所涉及到的机构设备较多。比如: 钻孔机、抓斗机、混凝土拌和机、吊车等，每样机械设备在工程中都起着重要的作用，所以施工时要选择合适的机械类型及型号，施工之前必须对机械设备进行充分的检修和调试，并配备专人进行保养。对于机械设备的关键部件要有备件，以保证设备在运行时的正常稳定。参考文献：1刘少辉,计保权,孙力