董宜娟
中国葛洲坝集团三峡建设工程有限公司
摘要：水利水电大坝工程中的一个重要课题就是处理好渗透问题，也是关乎整个工程质量好坏的一个关键要素。防渗墙施工技术对大坝的渗透问题有着较好的效果，本文主要分析了防渗墙施工技术在大坝工程施工中需注意的问题。
关键词：水电大坝、防渗墙、施工技术
在水利水电工程中，水电大坝的防渗墙为作为隐蔽工程，其施工质量有着更为严格的要求。防渗一直是困扰施工企业的重大难题之一，因而必须在防渗处理过程中，认真分析和总结导致渗漏形成的原因，只有做到对症下药，才能做到药到病除。因此，在水电大坝工程中，做好防渗墙工程的施工方法就显得尤为重要。施工工艺水平的提高，是确保工程质量的重要措施。因此，我们一定加强防渗处理施工技术。
1、水电大坝工程施工设备及工艺
1.1、施工设备
钻孔机械是防渗墙施工的主要设备。仿苏式钢绳冲击钻机，其钻孔原理是利用钻头对地层进行反复冲击破碎， 直至地层碎屑被破碎到能被泥浆悬浮，用抽砂筒提出孔外，因而功耗大，工效低。冲击式反循环钻机，改抽筒断续出渣为泵吸连续出渣，避免了钻头对地层颗粒的重复破碎，工效提高，但需要有泥浆净化机配套分离钻渣。
1.2、造孔工艺
钻劈法适用于一般砂卵石地层。施工时墙轴线划分不同长度的槽段，相邻两个槽段分一、二期先后施工。使用钢绳冲击钻机或冲击式反循环钻机，分主、副孔钻进，当相邻两个主孔钻进一定深度后，再劈打副孔接存劈落的石渣并提出孔外。抓取法， 在粒径较小的砂卵石层或粉土层中修建防渗墙，可用抓斗直接挖掘成槽，可大大地提高工效。钻抓法，在紧密的地层中造槽或施工深槽孔，即采用冲击钻和抓斗联合施工，冲击钻钻进主孔漂卵石层及基岩，两主孔之间的副孔用抓斗抓掘。根据槽孔的大小，可采用两钻一抓或三钻两抓。
1.3、其他关键工序
导墙的作用，是为开挖机具导向，保护槽口、承重等。由于防渗墙每一槽段的施工周期较短，为降低工程成本，应尽量使用可周转使用的钢结构导墙， 如使用混凝土导墙时其断面尽量缩小，一般为高×宽=50×30cm的矩形；防渗墙一般采用一级配塑性混凝土为墙体材料，这种材料强度和变形模量均很低，适应地基变形的能力强，抗渗性能好，渗透系数小于1×10-6cm/s渗透破坏比降可达300以上；混凝土浇筑采用直升导管法，导管内径20cm左右。视施工现场条件可选取用罐车或泵输送混凝土；墙的连接多采用"接头管法"，也可采用"切削法"或其他方法，墙段连接是该项技术的难点之一。
2、水电大坝工程防渗墙施工的关键技术
2.1、塌孔
工程施工的过程中，如果防渗墙采用泥浆护壁施工工艺，则防渗墙在使用的过程中，很容易出现塌孔和扩孔的现象，在水利工程施工中造成塌孔和扩孔的原因主要是由于土层中含有粉砂层、裂缝以及接料层，如果不及时采取有效的措施解决则很容易发生渗漏的现象。
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2.2、搅拌桩的钻井与提升
在水利工程防渗墙施工的过程中，搅拌桩主要是通过钻井与提升时依靠浆泵将水泥浆从高压输浆系统喷入土体进行搅拌而形成的防护墙，搅拌桩的钻井和提升速度与防渗墙的宽度、强度和墙体的厚度以及抗渗性能等有很大的关系，并且对防渗墙的施工质量和使用情况具有很大的影响，所以在水利工程施工的过程中，搅拌桩的机械手应该严格按照操作程序以及工艺流程进行操作，以保证工程的施工质量和工程效益。
2.3、墙体接缝衔接处的处理
在防渗墙施工中，混凝土墙体与墙体之间的相连接处上下反复清洗原浇筑的墙体接头处，这种做法主要是为了保证衔接处没有任何夹泥。并且在施工的过程中，还应该保证墙体与墙体平行相接，并且墙体之间的连接长度应该在1～2m左右，如果墙体之间的衔接处封闭不严，则可以采用钻机钻孔进行现浇混凝土的办法进行修补渗漏处，从而达到防渗漏的目的。
3、水电大坝工程防渗墙成墙工艺
3.1、多头小直径深层搅拌水泥土成墙技术
多头小直径深层搅拌水泥城墙上技术主要是采用多头小直径深层搅拌机通过主机上的动力传动装置，进行带动主机上几个并列的钻杆转动旋转，并以其推进力使钻杆和钻头向土层内钻进到水利工程所设计的深度，最后将其提升搅拌至槽孔孔口。多头深层搅拌桩机一次多头钻进，把水泥浆喷入土体并搅拌，使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩，桩与桩搭接形成水泥土防渗墙，以达到防渗的目的。目前最大成墙深度为22m，成墙厚度为20～30cm，渗透系数小于1×10 - 6cm/s，抗压强度大于0.3MPa，普遍适用于粘土、砂土、粉质粘土、粉沙、淤泥和砂砾层，其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低。
3.2、射水法建造混凝土地下连续防渗墙技术
该技术利用造孔机成型器内的喷嘴射出高速水流来切割土层，运行过程中成型器进行上下运动，切割修整孔壁，采用泥浆护壁的方法进行正循环或者反循环出渣的过程，从而形成槽孔，然后浇筑水下混凝土或者是塑性混凝土，从而形成了薄壁防渗墙。成墙的厚度垂直来讲可以达到0.22～0.45m，深度可以到达30米，整体渗透系数小于1×10 - 7cm/s，成墙的精度可以达到三百分之一，这项工艺主要适用于粘土、砂土以及粒径小于一百毫米的砂砾石地层中，优点是机械设备简单、技术简单、操作方便等，射水法在重要的堤防的加固工程中，得到了较为广泛的利用，有着较好的社会经济效益。
3.3、链斗法成墙工艺
链斗法成墙工艺是主要是由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土的同时，将斜放的排桩下放到成墙的深度，与此同时，开槽机前进，开挖沟槽，并其进行泥浆护壁。链斗式开槽机的开槽宽度为16到50厘米，深度可以达到10到15米，适用于粘土、砂土以及粒径小于槽厚的并且含量小于百分之三十的砂砾石地层。
3.4、锯槽法成墙工艺
在先导孔中，锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动，一边以0.8～1.5m/h 的速度（根据地层状况）向前移动开槽；被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外，并采用泥浆护壁。在锯槽机成槽长度达到6～11m时，可以采用土工布隔离体将槽孔分成两段，即开槽段和砼浇铸锻，接着进行浇筑塑性混凝土，形成宽度为0.2～0.3m 的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成；传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合，开槽宽度可达0.2～0.5m，深度达到40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好，并且成墙深，适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层；还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。
4、结束语
防渗墙是一门综合性很强的工程，对于很多技术的要求非常严格，在施工过程中要考虑到地形、地势、材料、施工要求等多方面的因素。所以，要根据工程的实际情况，结合工程特点，选择适宜的施工工艺，以求达到预期的效果。相信随着技术的不断完善以及应用的普及，我国的防渗墙施工技术还会得到更大的发展。
参考文献：
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[2]黄维.浅析水利建筑工程中的防渗施工技术[J].江西建材，2014，23：119.
[3]主秋丽.试述水利水电工程中防渗处理施工技术[J].科技与企业，2014，15.
论文作者:董宜娟
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/27
标签：防渗墙论文; 墙体论文; 大坝论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 地层论文; 工程论文; 《基层建设》2016年3期论文;