芻議水利工程土石圍堰防滲薄墻施工工藝

甄亞歐

【摘 要】我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，雨水季節(jié)性變化較大，旱澇災(zāi)害較為頻繁，水利工程的修建將直接關(guān)系到全國(guó)范圍內(nèi)旱情的預(yù)防減緩，科學(xué)合理的水利工程建設(shè)，不僅可以減輕自然災(zāi)害，減少損失，同時(shí)也在一定程度上完善著水路交通系統(tǒng)。下面我們將具體闡述水利工程中土石圍堰防滲墻的施工工藝。

【關(guān)鍵詞】水利工程；土石圍堰；防滲墻；施工技術(shù)

水利工程關(guān)系到國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民生穩(wěn)定，水利工程的修建是一項(xiàng)對(duì)水利資源進(jìn)行綜合利用的過(guò)程，同時(shí)也是一項(xiàng)需要精密設(shè)計(jì)，嚴(yán)謹(jǐn)施工的過(guò)程。本文主要探討水利工程土石圍堰防滲墻的施工技術(shù)和方法，總結(jié)了相關(guān)的施工經(jīng)驗(yàn)。

1 土石圍堰施工工藝

1.1 土石圍堰的分類

1.1.1 不過(guò)水土石圍堰

對(duì)于土石圍堰，由于不允許過(guò)水，而且扛沖能力較差，一般情況下不宜做縱向圍堰，但如果河谷較寬且做了防沖措施，也可將土石圍堰作為縱向圍堰。土石圍堰的水下部位一般采用混凝土防滲墻防滲，水上部位采用粘土心墻、粘土斜墻、土工合成材料等防滲。

1.1.2 過(guò)水土石圍堰

為了降低造價(jià)，便于拆遷，當(dāng)采用淹沒基坑方案時(shí)，許多工程選擇采用過(guò)水土石圍堰型式。為了克服過(guò)水時(shí)水流對(duì)堰體表面沖刷和由于滲透壓力引起的下游邊坡連同堰頂一起的深層滑動(dòng)，目前普遍的是下游護(hù)面上壓蓋混凝土面板。

1.2 土石圍堰施工技術(shù)特點(diǎn)

土石圍堰就是由土石填筑而成，圍住水中建筑物施工基坑修建的臨時(shí)擋水建筑物。土石圍堰能充分利用當(dāng)?shù)夭牧希瑢?duì)基礎(chǔ)適應(yīng)性強(qiáng)，施工工藝簡(jiǎn)單，對(duì)地形地質(zhì)要求較低，便于加高培厚，應(yīng)用較廣。土石圍堰能夠得以迅速發(fā)展，主要基于一下幾點(diǎn)：

1）按現(xiàn)代技術(shù)的精心設(shè)計(jì)和嚴(yán)格施工

使土石圍堰壽命長(zhǎng)久且安全可靠，運(yùn)行費(fèi)用低廉，通常只有護(hù)坡需要維修。

2）土石圍堰的抗震性能也比較好。

3）巖土力學(xué)的理論測(cè)試手段和電算技術(shù)的發(fā)展使土石圍堰的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法得到提高，設(shè)計(jì)質(zhì)量和安全可靠性也有了提高。

4）土石圍堰較能適應(yīng)不良的氣候條件和各種地形地質(zhì)條件，一般的土石圍堰可以在低溫嚴(yán)寒多雨的地區(qū)建造。

5）隨著大型施工機(jī)械的發(fā)展，土石圍堰工程機(jī)械化程度提高，再配合使用新的工藝流程，施工效率會(huì)有很大的提高。

6）土石圍堰有較好的經(jīng)濟(jì)效益。在同等條件下，土石圍堰的壩體方量雖比混凝土重力壩大6倍，但其單價(jià)僅為混凝土壩的1/15-1/20。土石圍堰工程的泄洪、導(dǎo)流等建筑物的工程量一般比混凝土壩要大，但基礎(chǔ)工程量小得多。實(shí)踐對(duì)比證明土石圍堰工程的綜合性指標(biāo)比混凝土壩要優(yōu)越。

7）在特定條件下，可采用混凝土防滲墻、高噴防滲墻、瀝青混凝土防滲墻、鋼板樁心墻、混凝土心墻等防滲型式。

1.3 土石圍堰設(shè)計(jì)原則

1）土石圍堰充分利用當(dāng)?shù)夭牧希瑢?duì)基礎(chǔ)適應(yīng)性強(qiáng)，施工工藝簡(jiǎn)單，便于防汛搶險(xiǎn)的要優(yōu)先考慮。并且要易于拆除，能滿足工期要求。

2）采用土料的土石圍堰，在當(dāng)?shù)馗挥猩橙劳?，風(fēng)化料或礫質(zhì)土，且經(jīng)實(shí)驗(yàn)論證能滿足防滲要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先用做防滲土料。

3）土石圍堰用做縱向圍堰時(shí)，其坡腳流速宜控制在5m/s內(nèi)。若圍堰坡腳大于5m/s，應(yīng)專門研究防沖結(jié)構(gòu)措施。

4）土石圍堰用做過(guò)水圍堰時(shí)，應(yīng)做好溢流面、堰趾下游基礎(chǔ)和兩岸接頭的防沖措施。過(guò)水圍堰應(yīng)分析研究圍堰過(guò)水水利條件，并通過(guò)水工模型實(shí)驗(yàn)論證消能防沖措施。

1.4 土石圍堰設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1）建筑物級(jí)別。

根據(jù)“水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范（SDJ338-89）”，一期土石圍堰定為4級(jí)臨時(shí)建筑物。

2）設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)規(guī)范重現(xiàn)期為10年至20年一遇洪水，一期土石圍堰設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇洪水，相應(yīng)洪峰流量為72300m3/s。

3）圍堰施工期擋水標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)規(guī)范規(guī)定，確定一期土石圍堰施工期擋水標(biāo)準(zhǔn)為施工期分月5%頻率最大日平均流量的相應(yīng)水位，在每月的月末，必須使圍堰高程能滿足下月的擋水要求。

2 防滲墻施工工藝

現(xiàn)我國(guó)地下連續(xù)防滲墻的主要施工工藝有液壓開槽機(jī)開槽法連續(xù)造墻技術(shù)、深層攪拌樁連續(xù)造墻技術(shù)等等。地下連續(xù)防滲墻主要適用于堤身及基礎(chǔ)的垂直防滲，

也可用做土石壩防滲加固和壩體防滲心墻。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和探索，我國(guó)堤防地下連續(xù)防滲墻施工技術(shù)有了很大的進(jìn)展。而且與以往技術(shù)設(shè)備相比較，該技術(shù)提高了造墻效率，成墻質(zhì)量也有所提高。

2.1 防滲墻的定義

混凝土防滲墻是在松散透水地基或土石壩壩體中以泥漿固壁連續(xù)造孔，在泥漿下澆筑混凝土或回填其它防滲材料筑成的，其防滲作用的地下連續(xù)墻?；炷练罎B墻主要是按施工方法來(lái)定義的，對(duì)墻體材料并無(wú)嚴(yán)格的限制。

2.2 防滲墻的分類

按墻體結(jié)構(gòu)形式可分為樁柱型防滲墻、槽孔型防滲墻、混合型防滲墻；按墻體材料可分為普通混凝土防滲墻、鋼筋混凝土防滲墻、粘土混凝土防滲墻、塑形混凝土防滲墻、灰漿防滲墻 ；按成槽方法可分為鉆挖成槽防滲墻、射水成槽防滲墻、鏈斗成槽防滲墻、據(jù)槽防滲墻材料。

2.3 防滲墻的施工準(zhǔn)備

1）需要初設(shè)階段的施工組織設(shè)計(jì)以及施工詳圖階段的設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書；

2）要有工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的相關(guān)資料，防滲墻中心線處的勘探孔柱狀圖和地質(zhì)剖面圖，而且勘探孔之間的距離不宜大于20米；

3）除此之外還要用到墻體材料的性能指標(biāo)和水文氣象資料；

4）還要用到造漿粘土產(chǎn)地、質(zhì)量、儲(chǔ)量以及開采運(yùn)輸條件等資料；

5）施工場(chǎng)地的準(zhǔn)備。設(shè)置防滲墻中心線定位點(diǎn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)和導(dǎo)墻沉陷觀測(cè)點(diǎn)，并安裝施工輔助設(shè)施；

6）進(jìn)而要進(jìn)行墻體材料和固壁泥漿的配合比試驗(yàn)，并選定施工配合比和原材 ；

7）最后要進(jìn)行補(bǔ)充地質(zhì)勘探。因?yàn)樵O(shè)計(jì)階段的勘探孔密度一般請(qǐng)況下是不能滿足防滲墻施工需求的，所以為了保證墻底嵌巖質(zhì)量，應(yīng)在原有勘探孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充勘探，以加密勘探孔。

2.4 防滲墻施工的程序流程

防滲墻施工的流程大致可分為以下幾個(gè)步驟。施工準(zhǔn)備、導(dǎo)墻及平臺(tái)的施工、鋪設(shè)軌道、制造泥漿一期槽孔成槽、清孔換漿并對(duì)泥漿進(jìn)行回收凈化、混凝土澆筑、拔出接頭管或鉆鑿接頭孔、二期槽孔成槽、混凝土澆筑、質(zhì)量檢測(cè)、資料整編。這樣防滲墻的一整套流程就完成了。

2.5 防滲墻施工的一般規(guī)定

1）對(duì)墻體材料的選擇要達(dá)到以下兩個(gè)要求，分別是設(shè)計(jì)提出的抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性能以及彈性模數(shù)等指標(biāo)和墻體材料拌合物應(yīng)具有良好的施工性能。

2）混凝土澆筑過(guò)程中要注意以下幾點(diǎn)。

導(dǎo)管理入混凝土的深度不得小于1米，不得大于6米 ；混凝土面應(yīng)該均勻上升，在有鋼筋籠和埋設(shè)件的時(shí)候尤其要注意 ；槽口孔應(yīng)該設(shè)置蓋板，以避免混凝土散落入槽孔中而影響施工，而且不符合質(zhì)量要求的混凝土也嚴(yán)禁澆筑到槽孔內(nèi)。

3）混凝土拌合及運(yùn)輸過(guò)程中也有些問題需要注意?；炷恋陌韬霞斑\(yùn)輸應(yīng)保證澆筑能夠連續(xù)的進(jìn)行，如果因故中斷，也不能超過(guò)40分鐘。

4）施工中的注意事項(xiàng)。

在施工過(guò)程中施工機(jī)械應(yīng)該嚴(yán)格按操作規(guī)程中的要求操作，機(jī)械的各種安全裝置要保證齊全有效 ；施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙 ；夜間工作施工要保證有充足的照明設(shè)施 ；為了方便土石施工車輛在進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行沖洗，所以要在大門口處設(shè)置洗車池，嚴(yán)禁臟污車輛上路。

3 結(jié)語(yǔ)

水利工程在當(dāng)今社會(huì)的生產(chǎn)生活的各個(gè)方面都起著至關(guān)重要的作用，了解并掌握水利工程土石圍堰防滲墻施工技術(shù)也是十分必要的。在施工過(guò)程中按照設(shè)計(jì)要求規(guī)范，施工方案等技術(shù)文件進(jìn)行工程質(zhì)量監(jiān)控，定期做好相關(guān)測(cè)量、實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，雙方進(jìn)行及時(shí)交流和探討，便能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)信息化管理。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]