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摘 要:水利工程项目是人类根据自己的生产和生活需要对现有的水资源运行方式进行改造的一种工程建设。良好的水利工程项目不仅能够有效的减缓洪涝灾害对于人们生活的危害,还能最大化水资源利用,服务于工农业生产。为此,本文主要对水利工程混凝土防渗墙的概况、类型、施工技术应用进行了分析与探究。
关键词:水利工程;混凝土防渗墙;技术应用;概况
一、防渗墙的概况
防渗墙是指通过专业机械进行圆孔钻凿或槽孔直接开挖,孔内进行混凝土浇灌及黏土回填等并进行预制混凝土构件安装,以此形成连续地下墙体。黏土截水槽设置在较浅透水地基,并将反滤层设置在下游。通过槽孔型及桩柱体防渗墙进行较深透水地基施工,利用一段槽孔套接形成的为槽孔型防渗墙,利用一个个桩柱套接形成的为桩柱体防渗墙。在水利建筑工程施工中,防渗墙的应用必须连接墙的顶部和闸坝的防渗体,并连接两端和岸边防渗设施,底部嵌入基岩或相对不透水地层内的相应深度,这种情况下就可以起到降低地基水流渗透或截断的作用,并达到稳定地基渗透层及闸坝安全的目的,只有这样才能将水利建筑工程的作用充分发挥出来。
二、水利工程防渗墙的类型
1、锯槽法成墙工艺
在先导孔中,锯槽机的刀杆以—定的倾角一边作上下往复切割运动。—边以0.8—15m/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。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二种。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。
2、多头深层搅拌水泥土成墙工艺
多头深层搅拌成墙技术即是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,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa。多头深层搅拌成墙技术的优点在于施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。从许多水利工程应用这种多头深层搅拌成墙技术效果得知,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。
3、链斗法成墙工艺
链斗法成墙技术即是由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16 - 50cm,深度可达10 - 15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。
三、水利工程混凝土防渗墙施工工艺流程
1、鉆孔施工
遵循水利工程施工具体情况及防渗处理规划进行防渗墙中心线、高程的合理设置。按照施工现场的地质情况、水文条件、墙体预留孔及浇筑导管设置情况等,进行槽段的合理划分。孔口高程的确定,必须对施工过程中最高水位等情况进行充分考虑,确保顺利排放废水、废渣等。如选用钻劈法进行造孔施工时,应确保开孔钻头直径比终孔钻头直径大,并对副孔长度进行合理选择。
2、拌制混凝土
粘土进行泥浆调制中,可添加泥浆料进行均匀搅拌,并注水施工中,应处理好泥浆内的水分,保证池内泥浆的均匀性,增强混凝土配合比的准确性。膨润土和水不能一起添加拌和,避免结块现象出现膨润土施工中。
3、抓斗成槽施工
抓斗成槽是另一种主要的成槽方式,在这一施工过程中应先进行槽段的划分,再对划分的槽段成槽。在划分槽段时,一般分为第一期和第二期两栖槽段,必须结合施工现场的机械设备和工程所在地的地质条件而确定,但两期槽段的开挖长度都是五米,且每一个槽段包含主孔和副孔,分为为2个和1个,施工时应先在第一期施工再进行第二期的施工;再对划分槽段进行成槽时,通常选用“三抓法”。在导向槽上放样并将孔位标注出来,待抓斗与孔位正对应时垂直的方式造孔。先在槽段的两端上的主孔进行施工,待主孔施工结束之后再抓槽段中间的副孔,若主副孔施工结束,那么这段槽段的成槽施工也相应的结束,并送交设计方和监理方,从而确定最终的成槽深度。
4、清孔与验收
成槽之后,应在浇筑混凝土之前将钻渣清除干净,即清孔。清孔主要采用泵吸法或者替换法,采用抽筒将孔底的废浆抽出,再从槽口将新浆液注入,由浅到深且多次知道槽内的浆液与沉淀的厚度均达标之后方能结束清孔。
5、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:一是混凝土浇筑于槽孔清孔验收合格后4小时内开始。采用直升导管法进行泥浆下混凝土浇筑,导管内径大于250毫米;二是导管至孔底距离15到25公分,在每套导管的顶部和底节管以上设置数节长度为三十到一百公分的短管;三是开浇顺序严格遵守先深后浅的原则;四是开浇后立即检查导管是否漏浆,发现问题立即处理;五是混凝土面上升速度大于两米每小时;六是导管埋入混凝土的深度不小于一米,不宜超过六米;七是每半小时测量一次孔内混凝土面深度,每两小时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;八是孔口设置盖板,避免混凝土散落孔内。
四、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,在水利工程混凝土防渗墙施工中,只有根据水利工程施工的具体要求,选择与之相适应的新技术,才能更好地提升工程的质量,这也是施工的重点内容。将混凝土防渗墙施工技术应用到水利工程防渗施工中,不仅可以缩短施工工期,还可以提高工程质量,为工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。
参考文献
[1]李慎平;;抓斗成槽造混凝土防渗墙技术在窑里水库除险加固中的应用[J];水利建设与管理;2009年02期
[2]王学彦;;混凝土防渗墙施工缺陷补强加固治理技术[A];2004水利水电地基与基础工程技术——中国水利学会地基与基础工程专业委员会2004年学术会议论文集[C];2004年
[3]贾克霞;朱红月;;水利工程中混凝土防渗墙施工技术研究[J];黑龙江水利科技;2012年11期
关键词:水利工程;混凝土防渗墙;技术应用;概况
一、防渗墙的概况
防渗墙是指通过专业机械进行圆孔钻凿或槽孔直接开挖,孔内进行混凝土浇灌及黏土回填等并进行预制混凝土构件安装,以此形成连续地下墙体。黏土截水槽设置在较浅透水地基,并将反滤层设置在下游。通过槽孔型及桩柱体防渗墙进行较深透水地基施工,利用一段槽孔套接形成的为槽孔型防渗墙,利用一个个桩柱套接形成的为桩柱体防渗墙。在水利建筑工程施工中,防渗墙的应用必须连接墙的顶部和闸坝的防渗体,并连接两端和岸边防渗设施,底部嵌入基岩或相对不透水地层内的相应深度,这种情况下就可以起到降低地基水流渗透或截断的作用,并达到稳定地基渗透层及闸坝安全的目的,只有这样才能将水利建筑工程的作用充分发挥出来。
二、水利工程防渗墙的类型
1、锯槽法成墙工艺
在先导孔中,锯槽机的刀杆以—定的倾角一边作上下往复切割运动。—边以0.8—15m/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。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二种。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。
2、多头深层搅拌水泥土成墙工艺
多头深层搅拌成墙技术即是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,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa。多头深层搅拌成墙技术的优点在于施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。从许多水利工程应用这种多头深层搅拌成墙技术效果得知,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。
3、链斗法成墙工艺
链斗法成墙技术即是由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16 - 50cm,深度可达10 - 15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。
三、水利工程混凝土防渗墙施工工艺流程
1、鉆孔施工
遵循水利工程施工具体情况及防渗处理规划进行防渗墙中心线、高程的合理设置。按照施工现场的地质情况、水文条件、墙体预留孔及浇筑导管设置情况等,进行槽段的合理划分。孔口高程的确定,必须对施工过程中最高水位等情况进行充分考虑,确保顺利排放废水、废渣等。如选用钻劈法进行造孔施工时,应确保开孔钻头直径比终孔钻头直径大,并对副孔长度进行合理选择。
2、拌制混凝土
粘土进行泥浆调制中,可添加泥浆料进行均匀搅拌,并注水施工中,应处理好泥浆内的水分,保证池内泥浆的均匀性,增强混凝土配合比的准确性。膨润土和水不能一起添加拌和,避免结块现象出现膨润土施工中。
3、抓斗成槽施工
抓斗成槽是另一种主要的成槽方式,在这一施工过程中应先进行槽段的划分,再对划分的槽段成槽。在划分槽段时,一般分为第一期和第二期两栖槽段,必须结合施工现场的机械设备和工程所在地的地质条件而确定,但两期槽段的开挖长度都是五米,且每一个槽段包含主孔和副孔,分为为2个和1个,施工时应先在第一期施工再进行第二期的施工;再对划分槽段进行成槽时,通常选用“三抓法”。在导向槽上放样并将孔位标注出来,待抓斗与孔位正对应时垂直的方式造孔。先在槽段的两端上的主孔进行施工,待主孔施工结束之后再抓槽段中间的副孔,若主副孔施工结束,那么这段槽段的成槽施工也相应的结束,并送交设计方和监理方,从而确定最终的成槽深度。
4、清孔与验收
成槽之后,应在浇筑混凝土之前将钻渣清除干净,即清孔。清孔主要采用泵吸法或者替换法,采用抽筒将孔底的废浆抽出,再从槽口将新浆液注入,由浅到深且多次知道槽内的浆液与沉淀的厚度均达标之后方能结束清孔。
5、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:一是混凝土浇筑于槽孔清孔验收合格后4小时内开始。采用直升导管法进行泥浆下混凝土浇筑,导管内径大于250毫米;二是导管至孔底距离15到25公分,在每套导管的顶部和底节管以上设置数节长度为三十到一百公分的短管;三是开浇顺序严格遵守先深后浅的原则;四是开浇后立即检查导管是否漏浆,发现问题立即处理;五是混凝土面上升速度大于两米每小时;六是导管埋入混凝土的深度不小于一米,不宜超过六米;七是每半小时测量一次孔内混凝土面深度,每两小时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;八是孔口设置盖板,避免混凝土散落孔内。
四、结束语
综上所述,随着国民经济发展速度的不断提升,在水利工程混凝土防渗墙施工中,只有根据水利工程施工的具体要求,选择与之相适应的新技术,才能更好地提升工程的质量,这也是施工的重点内容。将混凝土防渗墙施工技术应用到水利工程防渗施工中,不仅可以缩短施工工期,还可以提高工程质量,为工程经济效益与社会效益的实现提供了强有力的保障。
参考文献
[1]李慎平;;抓斗成槽造混凝土防渗墙技术在窑里水库除险加固中的应用[J];水利建设与管理;2009年02期
[2]王学彦;;混凝土防渗墙施工缺陷补强加固治理技术[A];2004水利水电地基与基础工程技术——中国水利学会地基与基础工程专业委员会2004年学术会议论文集[C];2004年
[3]贾克霞;朱红月;;水利工程中混凝土防渗墙施工技术研究[J];黑龙江水利科技;2012年11期