摘要：软岩基础易除害易发生变形，会使得基础的可靠性和牢固性耗损。水利水电工程的基层建设工作质量事关其实用性，必须得到妥善地处理。而为了满足工程的防渗需求，相关工作人员可以选择用防渗墙施工技术应用在软岩基础之中，提高施工的有效性，让工程基础具有良好的防渗效果。
关键词：混凝土防渗墙；水利水电；建筑施工技术
1混凝土防渗施工技术的分类
1.1高压填充法
在水利工程施工中，高压填充法为基础的关键办法，主要使用对应为直径偏小的孔隙。在基础灌浆工程中使用，首先钻孔，把浆体灌入进去。在钻孔时，需确保孔距在规定的范围内，钻孔深度需穿透砂层进入到砾石层。这时空气内部压力介于127kPa~166kPa。在施工之中，一定要确保墙体的干燥性，特别是空隙周遭的墙体，不然在灌浆之后会因为墙体有水分，致使收缩出现裂缝发生。灌浆时从底部至孔洞的顺序把钻孔填完全，且应用黄泥密封，如此能够延长坝体的应用年限。在诸多堤坝中，因为地质条件影响会有孔洞出现，对于此种情况通常利用30型号钻机在孔洞周边打孔灌浆，把洞穴填完全。
1.2高压喷射灌浆
在施工中高压喷射灌浆法的运用原理是通过高压喷射时巨大的压力，让需要被浇灌的底层结构遭到损坏，破坏之后的底层结构内的土壤同高压打入的水泥浆液完全混合之后构成坚固的壁垒，进而起到防渗的作用。而高压喷射灌浆方法不是唯一，需要结合被浇灌底层结构选取对应的方法，其中使用最用的是旋转喷射、定点喷射以及摆喷。此种灌浆法的优势，为操作设备简单、易利用，可运用的材料类型较多，为此所选的范围较广，价格低廉，最主要的是利用此种灌浆法能够有效做好防渗工作。其不足便是所需的设备较多，另外对地质要求较高，要求技术人员具备较强的综合素养，若是操作不够熟练的话，易出现漏喷的情况。
1.3板桩灌注混凝土防渗墙
板桩灌注混凝土防渗墙的应用范围相对要小，在施工之前要根据具体的设计要求进行钢板桩预制，并在其边缘部位焊接上小型钢管，在钢管底部设置有活门装置。利用震冲原理将钢板桩逐渐打入地基之中，在打入深度满足设计要求时，就可以采用液压设备将钢桩取出，同时将防渗材料灌入钢管之中并落入钢桩拔出过程中留下的孔洞中，最终形成防渗墙。从技术角度来分析，板桩灌注混凝土防渗墙灌柱中材料比较均匀，并且能够达到较好的防渗效果，但是其施工速度较慢，常在一些地形不利于操作的工程范围内使用。
1.4泥浆槽
与以上三种混凝土防渗墙类型不同，泥浆槽防渗墙施工的打造方式与常规打造方式存在着较大差异。其具体应用步骤如下：（1）在作业区地基上执行挖槽作业，其宽度应控制在1.5~3m之间，在完成开槽操作之后，对表层环境和孔洞环境进行清理，确保作业区环境的整洁性。（2）将拌和好的泥浆注入孔洞当中，其注浆方式与槽板式防渗墙施工技术类似，在完成注浆操作之后，利用混凝土材料对加固环境进行加固。（3）在完成防渗墙施工操作之后，施工人员需要对沟槽进行回填操作，所选择的回填材料与地基结构类型保持一致，从而有效提升防渗墙结构的稳定性。
2 水利水电工程中的混凝土防渗墙施工难点和处理方法
2.1施工难点
水利水电工程不同于常规建筑工程，其施工方案的制定需要结合作业区的实际情况来进行不同程度的调整，但是在水利水电工程中，所面临的最大问题就是土质结构的基础问题，很多作业区域的土质松散，很容易导致施工过程土方坍塌的情况产生。
2.2处理方法
通常情况下，可以采取以下几种方法对其进行解决：第一种方法是利用成槽法对地基结构进行固定，在具体操作过程中，施工人员需要在导体墙下方5m左右的位置，使用相关设备对土体进行搅拌，增加结构之间的紧实度。同时在施工过程中，缩短槽孔的长度，并在开挖孔洞时，采用跳挖的方式，从而有效提升结构稳定性。第二种方法便是利用切削法对墙体进行处理。即在开挖第二期槽的时候，将一期槽的部分结构切削掉，使两期结构可以组合在一起，提升防渗墙的整体性。
3.混凝土防渗墙施工技术的应用
3.1工程概况
某水库以灌溉功能为主，辅以防洪和水产养殖，集水面积为72km2，库容约3.618×107m3，因大坝槽段上游和下游坡自身抗滑稳定性无法达到规范要求，故下游坝坡出现一定局部滑动。上游护坡已经严重损坏，且清基不到位，填筑质量未达到要求，基础未采取防渗措施，浸润线上的出逸点相对较高，在出逸段没有采取有效保护措施。经技术经济综合对比，决定采用砼防渗墙技术。
3.2防渗墙设计指标
1）墙体厚度
墙体厚度除满足容许渗透坡降外，还应结合施工情况考虑。本水库作用在防渗墙上的最大水头差32.3m，墙体容许渗透坡降取80，计算墙体厚度0.40m。墙体厚度还应考虑槽孔施工容许孔斜，防渗墙最大成墙深度21.7m，孔斜率取0.6%，施工容许最大孔斜0.13m，墙体厚度宜不小于0.5m。再考虑坝下防渗墙建造时墙体内预埋基岩帷幕灌浆管，墙体设计厚度0.8m，副坝末端拟上游防渗处理延长段防渗墙墙体内不预埋帷幕灌浆管，墙体设计厚度0.6m。
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2）入岩深度
防渗墙底部入岩深度《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）6.2.8条规定较为明确，本水库施工时防渗墙采用SG-40A型液压抓斗成槽，设计对防渗墙入岩深度不做硬性要求，入岩后以抓斗抓不动作为施工控制标准。
3）入土高度
防渗墙顶部入土高度《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）6.2.8条规定十分明确，本水库严格遵照规范设计。
4）抗压强度
引起防渗墙受压因素主要为普通混凝土与两侧土体变形不协调，提高混凝土抗压强度时同时提高了弹性模量，也增大了防渗墙所受压力，并不能提高防渗墙结构安全性，普通混凝土防渗墙抗压强度取值不宜高，本水库防渗墙设计抗压强度C20。
3.3导墙施工
这是墙体施工重要环节之一，作用在于成槽导向，对标高予以控制，避免槽口发生坍塌，按照设计要求，导墙的防面采用倒置的L型断面。导墙必须有足够刚度与强度，能适应各类机械设备作业要求。槽宽为0.56m，在导墙施工过程中，轴线放样应准确无误，最大误差不能超过10mm，其导墙壁应保持平直，将平整度偏差控制在3mm以内，同时垂直度偏差不能超过0.5%。墙体顶面要比施工地面高出100～150mm，各槽段中的导墙需要设置溢浆孔，墙基底部需要和土面相紧贴，为避免导墙发生变形，将内侧模板拆除后，不仅要按照1.5m的间隔距离设置木撑，还应在槽段之间的结合部位浇筑厚度为15cm的隔墙，待混凝土实际强度达到要求后，方可进行后续施工。
3.4泥浆制备
（1）为使成槽质量达到要求，必须重视和加强护壁泥浆循环，这是使槽壁保持稳定、使冲孔的速度及混凝土质量都达到要求的关键所在。该工程所用泥浆的主要材料为膨润土，辅以适量粘土，在造孔过程中使用的泥浆应在通过检测确认合格以后才能使用。泥浆质量按以下标准控制：①新配制泥浆。粘性土与砂性土比重分别为1.04～1.05g/cm3、1.06～1.08g/cm3，粘度分别为20～24s、25～30s，含砂率分别不能超过3%和4%，pH值均为8～9。②循环泥浆。粘性土与砂性土比重分别不能超过1.10g/cm3、1.15g/cm3，粘度分别不能超过25s、35s，含砂率分别不能超过4%、7%，pH值都应大于8。③废弃泥浆：粘性土与砂性土比重分别大于1.25g/cm3、1.36g/cm3，粘度分别大于50s、60s，含砂率分别大于8%、11%，pH值均大于14。
（2）泥浆拌制方法与时间都应根据试验结果确定，然后按照经审核通过的配合比进行配制，经计算得出的结果，其误差值应控制在5%以内。搅拌系统设于轴线下游，每个搅拌站配置6台搅拌机，同时设置容量不小于300m3的贮浆池。将配制好的泥浆由管线输送至中转站，最后分送到各个槽孔段。
（3）泥浆应先后经过三级处理，即制浆池、沉淀池与贮浆池，对于制浆场地，应按照便于现场施工的基本原则布置。
3.5抓斗成槽
抓斗成槽采用纯抓法。根据工程特性，综合考虑地层、墙体深度、设备能力等，本标段防渗墙槽段划分采用“Ⅰ、Ⅱ期同大小”的原则，分主要包括主孔2个以及副孔1个。根据防渗墙设计轴线长度情况个别槽段的槽长有所调整。槽孔中心线上下游方向孔位误差不大于3cm；槽孔壁面应平整垂直，防止偏斜，孔斜率不得大于0.4%。Ⅰ、Ⅱ期槽套接孔孔位中心线在任一深度的偏差值应能保证搭接墙厚要求，不得大于墙厚的1/3，在造孔过程中，应全程进行孔斜控制。造孔孔斜采用“重锤法”进行测量，在造孔施工中应适当加大测量孔斜的频率，一旦发现存在偏差时应及时采取纠偏措施。此外在质量验收时也应对孔斜进行检测。
3.6混凝土浇筑
首先应下设混凝土浇筑导管。本次施工中选择水下直升导管技术来进行水下混凝土的浇筑作业。其导管规格为Φ250内径的钢管，并通过快速丝扣相互连接。此外，悬挂设施被设置在导管接头处。在下设导管施工前，施工人员应根据设计要求来进行配管。其次，混凝土入仓及开浇。当混凝土混合料被运送至槽口储料罐后，应通过各溜槽向导管分流。在浇筑混凝土时，本次施工选择压球法浇筑工艺，即将充气胶球设置在所有导管下方。浇筑前，施工人员应将适量一级配混凝以及水泥砂浆注入导管内，混凝土应准备充足以满足连续施工的要求。这样就可以在挤出隔离球塞后在混凝土内埋设导管底端。浇筑施工应保持连续性，且混凝土在槽孔内的上升速度应控制在2m/h以上。混凝土内埋导深度应在2m到6m左右，防止导管内有泥浆进入。混凝土面的上升应保持均匀，并将高差保持在0.5m左右，相邻导管底部高差不宜超过3m。施工人员应按照每30m分钟一次的频率对混凝土面进行测量，并每隔2小时左右对导管内混凝土面进行一次测定。
结束语
在水利水电防渗墙混凝土施工中，施工单位在施工前应对施工区域的地质条件进行详细的勘察了解，并合理选择施工的技术工艺，科学制定施工方案，准确把握各项施工技术要点。
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论文作者:于立华
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：防渗墙论文; 混凝土论文; 墙体论文; 泥浆论文; 导管论文; 防渗论文; 孔洞论文; 《基层建设》2020年第1期论文;