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摘要:混凝土防渗墙施工是水利工程防渗建设中的重要组成部分,文章主要对水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术进行了分析探讨。
关键词:水利水电工程;混凝土防渗墙;施工技术
引言
随着社会主义市场经济的不断发展,我国水利工程事业发展也取得了不错的成绩。目前,混凝土防渗墙在水利工程的施工,如水库、水闸和堤坝的修建等项目中都能得到运用且发挥出了显著的防渗作用。但是,由于该项工程作业量大且施工技术复杂,又属于隐蔽工程,所以施工中很容易发生质量问题,因而需要严格把握施工技术。
1水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术
1.1劈裂灌浆防渗墙
运用水力劈裂原理来进行劈裂灌浆防渗施工,需要依靠到压力,在压力较大的情况下,灌浆力把土地劈裂之后,泥浆就顺利自然灌入,建成加固的土体或者防渗的一面墙。防渗作用是防渗墙的小主应力面,泥浆和墙体融合,形成一到五分米的不间断泥墙,提高了防渗墙整体的密度,加固了墙体,在以后的实际工作中就不容易产生变形情况,同样的具有就地取材,工期短,成本低,施工过程易于控制的几大显著优点,运用的比较宽泛。劈裂灌浆,给防渗墙以恰到好处的压力,劈开处正好作业。
1.2高压定向喷射灌浆防渗墙
高压定向喷射灌浆防渗施工是对高压旋喷灌浆防渗施工的改进,可用于病险水库的基础层防渗层面,效果非常好。随着科技水平的不断提升,该技术经历多年发展工艺有了质的飞跃,不仅专业的设备丰富了,而且喷射的形式也更加多样化。高压定向喷射灌浆技术的运用层面也在逐渐扩展,由土层沙层等缝隙较小的石层逐步扩大到缝隙大的砂卵石,漂石等石层当中去。在该技术出现之前,人们采用的往往是旋转钻,不但能耗大,工效低,主要是建成的工程质量还不高。现今的新式钻孔法孔斜率易于控制,成功率大,泥浆不会肆意扩散,这就一定程度上减少了能量的消耗,提高了工作效率。
1.3垂直防渗墙施工置换法
垂直防渗墙施工置换法是利用机械设备将原先地基中的土层进行挖除,然后在基坑中填入防渗材料,这样在土体中能够形成起到防渗作用的墙体,实现防渗作用。置换法在施工时,要在地下设置连接墙,在施工中方法也比较简单,因此,被广泛的应用在水利施工中。
1.4深层搅拌施工方法
深层搅拌施工方法在应用过程中主要是利用特制单头或者是多头小直径搅拌机械向下不断进行搅拌,在这个过程中向土体中喷入水泥浆,搅拌成水泥土,然后利用水泥的固化作用,慢慢形成固结土体,在经过一段时间后将会形成水泥土防渗墙体。因为搅拌机械的拌头不同,搅拌的方式也存在一定的不同,在施工中选择何种方式要根据施工现场土质的情况具体分析。深层搅拌工法一般是应用在砂层、砂层土以及粘性土体中,对这些土质地基的治理效果非常明显。
1.5土工膜防渗墙技术
在水利施工中,土工合成材料得到了广泛使用,而且,在很多的工程领域中也得到了应用。土工膜防渗主要是在已经成槽的地层中利用特殊设备将土工膜送入槽内,在槽内填充和原来土质相同的土层,这样实现了以砂还砂、以土还土的目的。在水利施工中,土工膜是一种具有很强柔性的防渗墙,在水平防渗铺盖中也得到了应用,这种施工技术的应用非常广泛,主要是因为其技术工艺非常的简单,而且效果非常好,在成本方面也非常的低。
2水利水电工程中混凝土防渗墙施工措施
2.1钻掘槽孔
由于钻掘槽孔的方式不同可分为钻劈法、钻抓法以及抓取法,可根据具体的施工条件,来选择不同的钻机类型。(1)钻劈法。这种方法适合在砂卵石地层使用,当邻近的两个钻孔钻到一定的深度后,在对副孔进行劈打,并将劈落的石渣提出孔外。(2)钻抓法。在对紧密的地层中造槽时,使用抓斗和冲击钻联合施工的方法进行施工。(3)抓取法。使用分土层或颗粒直径比较小的砂卵石层进行防渗墙的修建时,可以使用抓斗将其挖成槽,从而对施工效率进行提高。
2.2清孔与验收
槽孔在钻进完毕之后,其在钻进过程中产生的渣子等都会沉淀在槽底,如果不予以清理那么将会直接影响到其解除部位的防渗效果;若在高水头的作用下很有可能产生集中渗流的情况。孔槽底部的沉渣沉积较多也会导致整个防渗墙发生沉陷甚至是变形,沉渣在泥浆中将会不断地沉积在混凝土表面,也有可能直接包裹在混凝土中,从而成为整个防渗墙中最不稳定的结构,另外沉积的沉渣也会阻碍混凝土的流动使得底部混凝土的厚度达不到要求。
因此,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。
2.3接头孔施工
混凝土防渗墙的接头施工很重要。它的主要步骤是先连接混凝土的构造物,然后进行墙体和地基之间的连接。特别需要注意的是,在基岩的接头处,要注意安装好接头管,并且确保把接头管竖直放置,精确控制好接头管的深入尺寸,以便在砂砾石地层上测量防渗墙的厚度。接着采用灌浆或者是前面提到的高压喷射灌浆的方法连接混凝土的构造物,对于墙体之间的连接,施工人员要特别注意在连接时要选择合适的槽段长度,尽量减少连接次数,而且建议使用挖槽的方法来评估钻凿法、接头管法或者软接头法的优劣,这样做是为了保证连接的质量,确保连接的最大效果。
2.4泥浆控制
在施工过程中,要注意选择质量好的泥浆。因为泥浆的用途很广,不仅可以稳定槽壁、悬浮岩渣,还可以让钻具快速冷却下来并且变得光滑。泥浆在进行固壁时,应该使其处在最好的物理状态下,呈流动的形态,并且保持它的化学性作用,特别是在地质条件比较复杂,存在透水性较大的砂砾石层,土质松散或者是易渗透的地层施工时,要选用性能较好,黏度较高的泥浆。在泥浆固壁的施工过程中,要考虑到浆液中可能存在一些细砂颗粒,影响泥浆的黏度,所以需要结合具体的地质条件,在泥浆中加入适量的外加剂,比如优质的膨润土浆液,以消除泥浆表面的粗糙以及其气孔。如果在正常的施工环境下,为了节约成本,泥浆还可以多次重复使用,一方面可以节约施工成本,一方面也可以保护环境。
2.5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。
结束语
在现如今的水利工程施工过程中,混凝土防渗墙技术的应用越来越广泛,其技術也越来越成熟。混凝土防渗墙技术还具有工程造价低、施工速度快、防渗漏效果显著等特点,从而显著地缓解了河坝或者水库等渗漏问题,相信在以后水利工程的发展中,防渗墙的应用会更加广泛,造福更多的人民。
参考文献:
[1]武海峰,朱传云.西南水闸混凝土防渗墙施工技术[J].广东水利水电,2013(30).
[2]高安仕,钟恒昌,秦峰.浅析水闸防渗与排水体系设计[J].治淮,2013(6).
[3]王华南.青草沙水库下游水闸围堰工程中旋喷桩防渗墙的优化及应用[J].江西建材,2014(30).
关键词:水利水电工程;混凝土防渗墙;施工技术
引言
随着社会主义市场经济的不断发展,我国水利工程事业发展也取得了不错的成绩。目前,混凝土防渗墙在水利工程的施工,如水库、水闸和堤坝的修建等项目中都能得到运用且发挥出了显著的防渗作用。但是,由于该项工程作业量大且施工技术复杂,又属于隐蔽工程,所以施工中很容易发生质量问题,因而需要严格把握施工技术。
1水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术
1.1劈裂灌浆防渗墙
运用水力劈裂原理来进行劈裂灌浆防渗施工,需要依靠到压力,在压力较大的情况下,灌浆力把土地劈裂之后,泥浆就顺利自然灌入,建成加固的土体或者防渗的一面墙。防渗作用是防渗墙的小主应力面,泥浆和墙体融合,形成一到五分米的不间断泥墙,提高了防渗墙整体的密度,加固了墙体,在以后的实际工作中就不容易产生变形情况,同样的具有就地取材,工期短,成本低,施工过程易于控制的几大显著优点,运用的比较宽泛。劈裂灌浆,给防渗墙以恰到好处的压力,劈开处正好作业。
1.2高压定向喷射灌浆防渗墙
高压定向喷射灌浆防渗施工是对高压旋喷灌浆防渗施工的改进,可用于病险水库的基础层防渗层面,效果非常好。随着科技水平的不断提升,该技术经历多年发展工艺有了质的飞跃,不仅专业的设备丰富了,而且喷射的形式也更加多样化。高压定向喷射灌浆技术的运用层面也在逐渐扩展,由土层沙层等缝隙较小的石层逐步扩大到缝隙大的砂卵石,漂石等石层当中去。在该技术出现之前,人们采用的往往是旋转钻,不但能耗大,工效低,主要是建成的工程质量还不高。现今的新式钻孔法孔斜率易于控制,成功率大,泥浆不会肆意扩散,这就一定程度上减少了能量的消耗,提高了工作效率。
1.3垂直防渗墙施工置换法
垂直防渗墙施工置换法是利用机械设备将原先地基中的土层进行挖除,然后在基坑中填入防渗材料,这样在土体中能够形成起到防渗作用的墙体,实现防渗作用。置换法在施工时,要在地下设置连接墙,在施工中方法也比较简单,因此,被广泛的应用在水利施工中。
1.4深层搅拌施工方法
深层搅拌施工方法在应用过程中主要是利用特制单头或者是多头小直径搅拌机械向下不断进行搅拌,在这个过程中向土体中喷入水泥浆,搅拌成水泥土,然后利用水泥的固化作用,慢慢形成固结土体,在经过一段时间后将会形成水泥土防渗墙体。因为搅拌机械的拌头不同,搅拌的方式也存在一定的不同,在施工中选择何种方式要根据施工现场土质的情况具体分析。深层搅拌工法一般是应用在砂层、砂层土以及粘性土体中,对这些土质地基的治理效果非常明显。
1.5土工膜防渗墙技术
在水利施工中,土工合成材料得到了广泛使用,而且,在很多的工程领域中也得到了应用。土工膜防渗主要是在已经成槽的地层中利用特殊设备将土工膜送入槽内,在槽内填充和原来土质相同的土层,这样实现了以砂还砂、以土还土的目的。在水利施工中,土工膜是一种具有很强柔性的防渗墙,在水平防渗铺盖中也得到了应用,这种施工技术的应用非常广泛,主要是因为其技术工艺非常的简单,而且效果非常好,在成本方面也非常的低。
2水利水电工程中混凝土防渗墙施工措施
2.1钻掘槽孔
由于钻掘槽孔的方式不同可分为钻劈法、钻抓法以及抓取法,可根据具体的施工条件,来选择不同的钻机类型。(1)钻劈法。这种方法适合在砂卵石地层使用,当邻近的两个钻孔钻到一定的深度后,在对副孔进行劈打,并将劈落的石渣提出孔外。(2)钻抓法。在对紧密的地层中造槽时,使用抓斗和冲击钻联合施工的方法进行施工。(3)抓取法。使用分土层或颗粒直径比较小的砂卵石层进行防渗墙的修建时,可以使用抓斗将其挖成槽,从而对施工效率进行提高。
2.2清孔与验收
槽孔在钻进完毕之后,其在钻进过程中产生的渣子等都会沉淀在槽底,如果不予以清理那么将会直接影响到其解除部位的防渗效果;若在高水头的作用下很有可能产生集中渗流的情况。孔槽底部的沉渣沉积较多也会导致整个防渗墙发生沉陷甚至是变形,沉渣在泥浆中将会不断地沉积在混凝土表面,也有可能直接包裹在混凝土中,从而成为整个防渗墙中最不稳定的结构,另外沉积的沉渣也会阻碍混凝土的流动使得底部混凝土的厚度达不到要求。
因此,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。
2.3接头孔施工
混凝土防渗墙的接头施工很重要。它的主要步骤是先连接混凝土的构造物,然后进行墙体和地基之间的连接。特别需要注意的是,在基岩的接头处,要注意安装好接头管,并且确保把接头管竖直放置,精确控制好接头管的深入尺寸,以便在砂砾石地层上测量防渗墙的厚度。接着采用灌浆或者是前面提到的高压喷射灌浆的方法连接混凝土的构造物,对于墙体之间的连接,施工人员要特别注意在连接时要选择合适的槽段长度,尽量减少连接次数,而且建议使用挖槽的方法来评估钻凿法、接头管法或者软接头法的优劣,这样做是为了保证连接的质量,确保连接的最大效果。
2.4泥浆控制
在施工过程中,要注意选择质量好的泥浆。因为泥浆的用途很广,不仅可以稳定槽壁、悬浮岩渣,还可以让钻具快速冷却下来并且变得光滑。泥浆在进行固壁时,应该使其处在最好的物理状态下,呈流动的形态,并且保持它的化学性作用,特别是在地质条件比较复杂,存在透水性较大的砂砾石层,土质松散或者是易渗透的地层施工时,要选用性能较好,黏度较高的泥浆。在泥浆固壁的施工过程中,要考虑到浆液中可能存在一些细砂颗粒,影响泥浆的黏度,所以需要结合具体的地质条件,在泥浆中加入适量的外加剂,比如优质的膨润土浆液,以消除泥浆表面的粗糙以及其气孔。如果在正常的施工环境下,为了节约成本,泥浆还可以多次重复使用,一方面可以节约施工成本,一方面也可以保护环境。
2.5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。
结束语
在现如今的水利工程施工过程中,混凝土防渗墙技术的应用越来越广泛,其技術也越来越成熟。混凝土防渗墙技术还具有工程造价低、施工速度快、防渗漏效果显著等特点,从而显著地缓解了河坝或者水库等渗漏问题,相信在以后水利工程的发展中,防渗墙的应用会更加广泛,造福更多的人民。
参考文献:
[1]武海峰,朱传云.西南水闸混凝土防渗墙施工技术[J].广东水利水电,2013(30).
[2]高安仕,钟恒昌,秦峰.浅析水闸防渗与排水体系设计[J].治淮,2013(6).
[3]王华南.青草沙水库下游水闸围堰工程中旋喷桩防渗墙的优化及应用[J].江西建材,2014(30).