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[摘 要]随着经济的快速发展和和谐社会的构建,我国的水利水电工程建设力度越来越大,在进行水利水电工程施工时,工程的安全和稳固是最重要的问题之一,为满足水利水电工程提防加固、垂直防渗等施工要求,很多施工单位在进行提防工程施工时,经常会用到混凝土防渗墙技术。混凝土防渗墙是指在地面造孔施工,用泥浆固定地基,然后凿成联锁柱孔,并采用防渗材料进行回填,这样就能铸成一个具有防渗作用,并且和地下相连的墙体。混凝土防渗墙技术对提高提防工程的施工质量有十分重要的作用。本文主要对水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术进行探讨研究。
[关键词]水利水电工程;混凝土防渗墙;施工技术
中图分类号:TV543.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0209-01
1 混凝土在防渗墙概述
混凝土防渗墙是对堤坝等水利水电工程建筑物松散透水地基中进行垂直防渗的技术措施。防渗墙是一段一段建筑而成的,每个圆孔和每个槽孔浇灌混凝土之后就组成一个防渗构成一个墙体,由多个墙段连成一道墙体。将墙的顶端和与堤坝的防渗体相连接上,再把两头与岸边的防渗体连接上,阻断或减少从地基中的渗透水,来确保地基的水流渗透不超标和堤坝的安全性,从而实现水库和河流最有效地利用水资源。混凝土防渗墙设施是在松散透水地基中相继造孔,用混凝土来固定墙体,在孔内注入混凝土从而形成的混凝土防渗墙建筑设施。依据地基的工程地质与水文条件,结合闸坝结构的要求,确定墙轴线位置,选用墙体材料,初步选定墙和厚度,然后进行渗流及结构应力计算,确定墙底嵌入基岩或相对不透水层的深度及墙体材料物理力学指标,最终确定墙厚和墙体与防渗体连接的细部设计。重要工程还要在墙内埋设监测仪器,随时了解墙的运行情况。
混凝土防渗墙一般具有适当的强度、较高的抗渗标号、较低的弹性模量,因此混凝土拌和料也要有良好的和易性与较高的坍落度。采用直升导管法在泥浆内浇筑混凝土能有效地将泥浆与混凝土隔开。在土坝坝体内浇筑防渗墙混凝土要控制孔内混凝土面的上升速度,以防止坝体开裂。不论采用何种墙型,相邻墙段之间或桩柱之间的连接工艺是防渗墙施工技术中的难点。水利工程实践证明,接缝质量不良常会成为坝基中的隐患。防渗墙施工中要严格保证质量,但是由于混凝土防渗墙的施工大部分是在坝面向下凿孔,地下进行混凝土浇筑成墙的隐蔽工程。施工中的任何一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。因此,加强其施工质量控制就显得尤为重要了。
2 混凝土防渗墙在施工过程中的注意事项
2.1 确保墙体垂直
在灌注施工之前须经经纬仪校正双动力多头深层搅拌桩机机身和塔架,保证塔架的垂直度在千分之一以内。为保证其垂直度,机体需安装偏斜自动报警系统。垂直度超过千分之一时,系统会自动报警,方便造作員及时调整角度。
2.2 确保截渗墙质量
为保证浆液的有效输送,须使用三个并列的挤压泵。必须配置喷浆记录仪,时刻记录喷浆情况,降低人为因素影响。针对地层缺陷,发生钻头不返浆或喷浆压力衰减大的情况,须停止钻杆提升、静压回灌,或加大泵的排量。
2.3 确保防渗墙墙体的搭接厚度
为保证有效的墙体厚度,必须扩大钻头的内直径。保证孔位放线及桩机钻头对位的准确,为保证钻孔偏位误差在三厘米的允许误差内,可以使用平面几何对位的方法。
3 水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术
水利水电工程作为一项基础性的建设项目,其一方面能够为人们提供水利能源与电力能源,另一方面还能够防止洪涝灾害的泛滥,减少洪涝灾害对人民生命财产安全的威胁。因而防渗墙施工技术的发展具有十分重要的作用和价值,其对于提升水利水电工程的整体安全性能具有十分重要的价值。
3.1 多头深层搅拌截渗墙技术
在实际的工程施工过程中,可能会遇到一些软弱基础,这需要采用防渗墙技术进行加固改良,提高水利工程建设基础的承载能力。通过专业的机具设备带动多个连接钻头,并在地下土质层中根据土质情况选择推进速度,通过测量将钻头,钻至设计深度后,通过机具将钻头提升出来,为防止在提升过程中,防止出现所钻孔位置土体回落,需要一直将钻头保存旋转状态。在该过程中,将水泥浆泵从高压输送管中把水泥浆推入,并将水泥浆喷射在土质层中,通过钻头的不断搅拌,使水泥浆与土壤融合。并将钻头水平移动,一直达到设计要求防渗墙喷射标准。在此过程中需要注意以下问题:(1)保障墙的质量,(2)确保墙体垂直,③保障墙体的厚度。
3.2 泥浆护壁
通过砖头进行挖空成槽,将土质层中的泥土置换出来,对含有块石及杂质泥土进行清理。通过一系列的实验及鉴定,选用透水性较好的位置。在选择泥浆的时候,尽量选择粘性大的泥浆,其可以有效增加阻力,预防漏水情况的发生,保障槽孔的稳定性。在施工过程中可根据工程需要适当添加增粘剂、防漏剂等泥浆处理剂。以保证孔壁的稳定性。同时需要其他施工人员仔细观测泥浆护壁过程,对出现泥浆渗漏部位,做好预防准备工作。
3.3 墙体混凝土的浇筑
通过制定混凝土浇筑方案,并在施工过程中严格执行浇筑方案中的技术指标。采用直升导管法进行混凝土浇筑时导管直径应选择在200mm以上。其施工流程有:拌料、输送、导流、等。在衔接各段导管时需要对导管接口通过加设橡胶密封圈保障其密实性。然后用钢制锁扣压死。为防止混凝土在浇筑过程中,导管力浇筑部位过远,需要在施工时对出口部位进行封堵,在混凝土量达到能够将管口埋入式,将封堵物冲开。保障导管深度在2~5m之间。并根据规范要求及施工实际情况将导管提升速度控制在2m/h之内。在没两个小时施工后对混凝土方量进行计算,防止出现漏浆情况发生,也方便塑性混凝土的施工选择。
在混凝土施工的时候,有时会遇到槽口较为松散的土体。这种土体由于填筑的质量不好,所以在进行挖槽的过程中往往会出现坍塌或者是劈裂的情况,这种情况会严重影响到施工,所以需要做好三方面的工作来进行此情况应对。第一是所要将槽口的长度划小,而对于导墙以下4至7米深处的土体,要利用粉喷桩等进行加固。第二是要将固壁泥浆面的高度进行降低,如果出现了坍塌和劈裂,则要利用水泥黏土液浆进行处理。第三是在进行操控开挖的时候,可以利用跳挖的形式。
在防渗墙施工的时候,槽内漏失地的处理也是一个难点。槽内漏失地主要指的是在进行挖槽工作的时候,会遇到中强漏失层或者是覆盖层。在这种强狂下,泥浆会出现迅速流失的情况,而泥浆流失带来的后果便是孔壁的坍塌。在处理漏失地层的时候,主要是进行迅速的土料回填,并对槽内进行搅拌和挤压,之后可以在进行开挖。如果是遇到漏失较为严重的地层,需要利用水泥膨润土浆液进行地层的预灌。
4 结束语
随着混凝土防渗墙施工技术与工艺水平的不断完善和发展,其在水利工程中也得到了越来越广泛的利用,并且发挥着极其重要的作用。因为混凝土防渗墙的施工大部分属于隐蔽工程,一旦出现问题将会对整个工程带来巨大的经济损失与不良后果。因此,如何更好地、长期地、有效地保证混凝土防渗墙的稳定性、可靠性并且发挥其优异的性能将是水利工程技术人员需要继续探讨和研究的问题。
参考文献
[1] 张爱疆.防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用[J].科技风,2010(19):45-46.
[2] 张宏伟.水利堤防加固工程中防渗墙施工技术[J].科技风,2010(17):23-24.
[3] 张桂东,韩啸,赵珺.浅谈水利工程防渗施工处理技术应用[J].科技资讯,2011(14):67.
[4] 蔡尚.浅析水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术要领[J].城市建设理论研究,2014,(30):78.
[关键词]水利水电工程;混凝土防渗墙;施工技术
中图分类号:TV543.8 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)19-0209-01
1 混凝土在防渗墙概述
混凝土防渗墙是对堤坝等水利水电工程建筑物松散透水地基中进行垂直防渗的技术措施。防渗墙是一段一段建筑而成的,每个圆孔和每个槽孔浇灌混凝土之后就组成一个防渗构成一个墙体,由多个墙段连成一道墙体。将墙的顶端和与堤坝的防渗体相连接上,再把两头与岸边的防渗体连接上,阻断或减少从地基中的渗透水,来确保地基的水流渗透不超标和堤坝的安全性,从而实现水库和河流最有效地利用水资源。混凝土防渗墙设施是在松散透水地基中相继造孔,用混凝土来固定墙体,在孔内注入混凝土从而形成的混凝土防渗墙建筑设施。依据地基的工程地质与水文条件,结合闸坝结构的要求,确定墙轴线位置,选用墙体材料,初步选定墙和厚度,然后进行渗流及结构应力计算,确定墙底嵌入基岩或相对不透水层的深度及墙体材料物理力学指标,最终确定墙厚和墙体与防渗体连接的细部设计。重要工程还要在墙内埋设监测仪器,随时了解墙的运行情况。
混凝土防渗墙一般具有适当的强度、较高的抗渗标号、较低的弹性模量,因此混凝土拌和料也要有良好的和易性与较高的坍落度。采用直升导管法在泥浆内浇筑混凝土能有效地将泥浆与混凝土隔开。在土坝坝体内浇筑防渗墙混凝土要控制孔内混凝土面的上升速度,以防止坝体开裂。不论采用何种墙型,相邻墙段之间或桩柱之间的连接工艺是防渗墙施工技术中的难点。水利工程实践证明,接缝质量不良常会成为坝基中的隐患。防渗墙施工中要严格保证质量,但是由于混凝土防渗墙的施工大部分是在坝面向下凿孔,地下进行混凝土浇筑成墙的隐蔽工程。施工中的任何一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。因此,加强其施工质量控制就显得尤为重要了。
2 混凝土防渗墙在施工过程中的注意事项
2.1 确保墙体垂直
在灌注施工之前须经经纬仪校正双动力多头深层搅拌桩机机身和塔架,保证塔架的垂直度在千分之一以内。为保证其垂直度,机体需安装偏斜自动报警系统。垂直度超过千分之一时,系统会自动报警,方便造作員及时调整角度。
2.2 确保截渗墙质量
为保证浆液的有效输送,须使用三个并列的挤压泵。必须配置喷浆记录仪,时刻记录喷浆情况,降低人为因素影响。针对地层缺陷,发生钻头不返浆或喷浆压力衰减大的情况,须停止钻杆提升、静压回灌,或加大泵的排量。
2.3 确保防渗墙墙体的搭接厚度
为保证有效的墙体厚度,必须扩大钻头的内直径。保证孔位放线及桩机钻头对位的准确,为保证钻孔偏位误差在三厘米的允许误差内,可以使用平面几何对位的方法。
3 水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术
水利水电工程作为一项基础性的建设项目,其一方面能够为人们提供水利能源与电力能源,另一方面还能够防止洪涝灾害的泛滥,减少洪涝灾害对人民生命财产安全的威胁。因而防渗墙施工技术的发展具有十分重要的作用和价值,其对于提升水利水电工程的整体安全性能具有十分重要的价值。
3.1 多头深层搅拌截渗墙技术
在实际的工程施工过程中,可能会遇到一些软弱基础,这需要采用防渗墙技术进行加固改良,提高水利工程建设基础的承载能力。通过专业的机具设备带动多个连接钻头,并在地下土质层中根据土质情况选择推进速度,通过测量将钻头,钻至设计深度后,通过机具将钻头提升出来,为防止在提升过程中,防止出现所钻孔位置土体回落,需要一直将钻头保存旋转状态。在该过程中,将水泥浆泵从高压输送管中把水泥浆推入,并将水泥浆喷射在土质层中,通过钻头的不断搅拌,使水泥浆与土壤融合。并将钻头水平移动,一直达到设计要求防渗墙喷射标准。在此过程中需要注意以下问题:(1)保障墙的质量,(2)确保墙体垂直,③保障墙体的厚度。
3.2 泥浆护壁
通过砖头进行挖空成槽,将土质层中的泥土置换出来,对含有块石及杂质泥土进行清理。通过一系列的实验及鉴定,选用透水性较好的位置。在选择泥浆的时候,尽量选择粘性大的泥浆,其可以有效增加阻力,预防漏水情况的发生,保障槽孔的稳定性。在施工过程中可根据工程需要适当添加增粘剂、防漏剂等泥浆处理剂。以保证孔壁的稳定性。同时需要其他施工人员仔细观测泥浆护壁过程,对出现泥浆渗漏部位,做好预防准备工作。
3.3 墙体混凝土的浇筑
通过制定混凝土浇筑方案,并在施工过程中严格执行浇筑方案中的技术指标。采用直升导管法进行混凝土浇筑时导管直径应选择在200mm以上。其施工流程有:拌料、输送、导流、等。在衔接各段导管时需要对导管接口通过加设橡胶密封圈保障其密实性。然后用钢制锁扣压死。为防止混凝土在浇筑过程中,导管力浇筑部位过远,需要在施工时对出口部位进行封堵,在混凝土量达到能够将管口埋入式,将封堵物冲开。保障导管深度在2~5m之间。并根据规范要求及施工实际情况将导管提升速度控制在2m/h之内。在没两个小时施工后对混凝土方量进行计算,防止出现漏浆情况发生,也方便塑性混凝土的施工选择。
在混凝土施工的时候,有时会遇到槽口较为松散的土体。这种土体由于填筑的质量不好,所以在进行挖槽的过程中往往会出现坍塌或者是劈裂的情况,这种情况会严重影响到施工,所以需要做好三方面的工作来进行此情况应对。第一是所要将槽口的长度划小,而对于导墙以下4至7米深处的土体,要利用粉喷桩等进行加固。第二是要将固壁泥浆面的高度进行降低,如果出现了坍塌和劈裂,则要利用水泥黏土液浆进行处理。第三是在进行操控开挖的时候,可以利用跳挖的形式。
在防渗墙施工的时候,槽内漏失地的处理也是一个难点。槽内漏失地主要指的是在进行挖槽工作的时候,会遇到中强漏失层或者是覆盖层。在这种强狂下,泥浆会出现迅速流失的情况,而泥浆流失带来的后果便是孔壁的坍塌。在处理漏失地层的时候,主要是进行迅速的土料回填,并对槽内进行搅拌和挤压,之后可以在进行开挖。如果是遇到漏失较为严重的地层,需要利用水泥膨润土浆液进行地层的预灌。
4 结束语
随着混凝土防渗墙施工技术与工艺水平的不断完善和发展,其在水利工程中也得到了越来越广泛的利用,并且发挥着极其重要的作用。因为混凝土防渗墙的施工大部分属于隐蔽工程,一旦出现问题将会对整个工程带来巨大的经济损失与不良后果。因此,如何更好地、长期地、有效地保证混凝土防渗墙的稳定性、可靠性并且发挥其优异的性能将是水利工程技术人员需要继续探讨和研究的问题。
参考文献
[1] 张爱疆.防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用[J].科技风,2010(19):45-46.
[2] 张宏伟.水利堤防加固工程中防渗墙施工技术[J].科技风,2010(17):23-24.
[3] 张桂东,韩啸,赵珺.浅谈水利工程防渗施工处理技术应用[J].科技资讯,2011(14):67.
[4] 蔡尚.浅析水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术要领[J].城市建设理论研究,2014,(30):78.