摘要：近年来，国家对水利工程的建设和治理十分重视，水利工程和人们的生活以及社会效益有着密切的关系，如何保证水利工程作用的发挥也是其发展中的重点内容。堤防工程是水利工程中的重要部分，其稳固性直接影响水利工程的性能，为了保证其具有良好的稳固性，常用水泥土防渗墙技术进行加固处理，下面，本文就针对水泥土防渗墙技术在堤防加固工程中的实践进行探索，希望对堤防加固工程建设提供帮助。
关键词：水泥土防渗墙技术；堤防加固工程；实践探索
前言
堤防工程是水利工程的重要组成部分，堤防良好的稳固性是水利工程性能的基本保障，因此，堤防加固工程对水利工程的使用具有重要的影响。在堤防加固工程中，水泥土防渗墙技术的应用比较广泛，其具有着诸多的应用特点，有效的提高了堤防工程的稳固性，而水泥土防渗墙技术在堤防加固工程中如何进行实践应用，就是本文主要研究的重点内容。
1.水泥土防渗墙的结构形式
在堤防加固工程中，水泥土防渗墙一般有半封闭式、全封闭式以及悬挂式等三种形式的结构。全封闭式防渗墙主要是通过相对较强透水层，再进入相对较弱透水层内；半封闭式防渗墙与全封闭式防渗墙相同，也是通过较强的透水层再进入较弱透水层内，从而形成统一性防渗结构的体系，构成一个防渗的依托层，与全封闭式防渗墙比较，此种防渗墙的透水层更强；悬挂式防渗墙的底面一般是位于具有强透水层内，以上3种类型防渗墙的结构都具有不错的防渗能力。全封闭式防渗墙一般不会对堤后表层的渗流状态产生影响，这是由于其位于基岩深部的透水层比较弱或比较强，则对其具有的影响也就比较小，另外，若把防渗墙在深厚的第三系的黏土中进行固定，也被当作全封闭式防渗墙结构[1]。
2.水泥土防渗墙技术原理
2.1水泥土固化机理
在水泥土防渗墙技术应用中，需要在土体内进行水泥浆的喷入和搅拌，则水泥与土体就会产生一系列化学和物理反应，最终实现水泥土的固化。在水泥与土体的反应中，主要涉及到水泥水解反应、水化反应、离子交换和团粒反应、硬凝反应以及碳酸反应等，水化反应能够有效的减少软土内含水量，使土体颗粒间粘结力得到提高；团粒反应和离子交换能够产生坚硬联合体；碳酸反应能够有效提升水泥土强度；而硬凝反应则能够实现水泥土强度以及水稳定性的增加。
2.2防渗墙成墙原理
防渗墙的成墙主要是使用双动力的多头深层性搅拌桩机实现的，其主机双驱动力的装置会带动主机钻头，钻头就会钻到相应的深度，随着不断的搅拌将钻头提升到孔口，在钻进和钻出的过程中，同时进行水泥浆的注入，使水泥浆和原土能够得到充分的拌和，通过连续岁桩机进行纵移，且重复进行以上操作，就能够构建出水泥土的防渗墙，这种防渗墙具有着连续性高、整体性强以及稳定性好等优势，从而实现对堤身性能的改善和提高。因为防渗墙施工中是不需要进行开槽的，因此其使用的土层范围是比较广泛的，一般在砂土、黏土、淤泥以及粉质性黏土中都可以使用，甚至在有架空以及洞穴的地层也可以使用，也常用在汛期的施工中[2]。
3.水泥土防渗墙技术在堤防加固工程中的实践
3.1施工准备
在水泥土防渗墙技术应用前，首先就需要做好施工的准备工作，这也是后续工作顺利开展和进行的基础保障。要按照设计的要求对施工的场地进行有效的清障和平整，将桩位位置的地上和地下障碍物进行有效的清除，在新回的填土上进行作业中，一定要对新回的填土进行有效的夯实，保证其桩机的水平；还要按照墙体的轴线来进行搅拌机的前进方向导线的引出，当作施工的控制线；要沿着轴线的位置进行导流沟的开挖，使其上口宽有0.6m、下底宽有0.4m、深度有0.5m，呈现出倒梯形状态，并使其表面具有良好的光滑度，来保证外流的水泥土泥浆能够流回到钻孔内，实现密实效果。
3.2造孔成槽
在造孔成槽中，有诸多的方法，常见的有钻劈法、两钻一抓和抓取法等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钻劈法主要是借助钢丝绳的冲击钻机通过钻劈来进行造孔成槽，在施工中先进行主孔的钻进，后进行副孔的劈打，使用冲击钻进行副孔的劈打时，要于相邻两主孔内进行接砂斗的设置，在使用反循环冲击钻机钻进中，要用钻机砂石泵进行残渣的抽出，完成主副孔后，在中间部分会留下小墙，要使用变换钻机钻头类型从上向下进行小墙的劈打；两钻一抓方法在施工中通过冲击钻机进行主孔的钻进，用抓斗机进行副孔抓取，来产生不同长度孔槽，但施工中使用的副孔长度一定要小于抓斗最大的开度，避免出现漏抓现象；抓取法一般常用在土层颗粒比较细小或没有大颗粒软土层内，此法也分作主副孔的施工，且每一个槽孔都经过三抓或多抓所形成，要求主孔长度不能超过抓斗最大的开度，并且副孔长度也要比主孔长度小。
3.3清槽和接头管设置
在槽孔的钻掘结束后和混凝土的浇筑前，要对钻渣清理干净。清孔主要使用掏换法以及泵吸法等，就是通过抽筒将废浆从孔底内提取，把新浆自槽口向槽内补入，要先浅后深并反复多次进行，直到槽内的浆液沉淀厚度满足要求的标准。二期槽的接头孔于清孔换浆完成前，要用刷子进行钻具的刷洗，对混凝土的接头孔中孔壁泥皮进行清除,要保证刷子的钻头直径比造孔钻头的直径要稍大，刷子的钻头不带泥屑和孔底的淤积不增加时为合格。在清孔完成后，就要于一期槽孔两端孔的位置进行接头管的设置，在下设中借助吊车将其分节下设于孔底部位置，并通过螺栓与销子等实施连接，用胶圈实施密封，下设前要对其接头管实施编号与记录，在导管下设后要实施固定，保证每套的接头管都按照实际孔深要求实施组装。
3.4混凝土浇筑
对于混凝土的浇筑来说，一般在清孔完成合格后4h内实施。首先要保证混凝土的搅拌配比满足设计的要求，并依原材料强度以及稳定性进行拌合时间的确定，且保证均匀拌和，然后需要将混凝土通过泵送方式及时运输到浇筑槽的位置，浇筑前可于导管内进行可浮起隔离球的设置，浇筑要先进行水泥砂浆的注入，再进行混凝土的注入，将隔离球挤出并将导管的底部埋住。在浇筑中要保证进展速度的合理性，混凝土的埋住导管深度于1-6m时，则混凝土面的上升速度要超过2m/h，还要保证槽内混凝土面具有良好的均匀度，将混凝土的面层高差控制于50cm内，并定期按时进行槽内以及导管内的混凝土面深度测量[3]。
3.5接头管起拔
对于接头管的起拔常通过吊车和液压的拔管机配合的方法实现，在混凝土浇筑后，要留取一些混凝土的样品，来进行初凝时间的观察，根据初凝时间来进行混凝土的浇筑后拔管时间确定，若拔管太早会造成孔塌，若起拔太晚，则预埋管可能会被埋。在拔管时，通过上下的微动来起拔，在起拔中要勤拔与少拔，来降低混凝土产生的接头管粘结，在接头管完成拔起后，需要通过十字钻具来将成孔实施扩孔与初验，一期的槽接头管完成起拔后，立即要实施二期槽孔施工。
3.6堤内、外侧挡土墙设计
压力涵及自排涵堤内、外侧均布置挡土墙，根据压力涵、自排涵纵剖面图，确定堤顶设计的高程，根据地质报告，根据挡土墙基础地层粘土特征进行堤内和外侧的挡土墙设计。堤内侧挡土墙型式为扶壁式挡土墙，墙底板设置有一定厚度的垫层，在墙后进行中粗砂的回填，在墙前设置相应的排水孔，在墙后通过一层土工布进行反滤，墙背也要回填粘土，并要求其内摩擦角不小于35°。堤外侧挡土墙型式为悬臂式挡土墙，其底板设置也一定厚度的垫层设置，在墙后的0.5m范围内进行中粗砂回填，在墙前进行排水孔的设置，墙后一层土工布反滤，墙背回填粘土，要求其内摩擦角也不小于35°[4]。
4.结语
综上所述，水泥土防渗墙技术在堤防加固工程中的应用，有效的提高了堤防工程的稳固性，为了充分发挥水泥土防渗墙技术效果，一定要严格技术施工的要求规范进行施工，做好施工质量的控制，这也是水利工程建设和改造中的重点内容。
参考文献：
[1]杨静, 吴世强. 水利堤防加固工程防渗墙施工技术探究[J]. 科技致富向导, 2015(5):67-67.
[2]刘长贵. 堤防工程水泥土防渗墙施工中质量问题[J]. 中华建设, 2015(1):152-153.
[3]李响. 试论堤防加固工程中防渗墙的防渗效果与应用条件[J]. 低碳地产, 2016, 2(18).00064-00065.
[4]宋翼. 深层搅拌水泥土防渗墙施工技术在洞庭湖区蓄洪垸堤建设中的分析应用[J]. 湖南水利水电, 2016(3):13-16.
论文作者:蔡泽永
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/21
标签：防渗墙论文; 堤防论文; 水泥论文; 混凝土论文; 挡土墙论文; 工程论文; 透水论文; 《防护工程》2018年第34期论文;