深厚砂礫石地層中塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)

朱 娜

山東水總有限公司

深厚砂礫石地層中塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)

朱 娜

山東水總有限公司

混凝土防滲墻技術(shù)是水工建筑物基礎(chǔ)防滲處理中常用和重要的工程措施之一，它具有防滲性能可靠、能適應(yīng)各種不同地基條件、工效高、工期短、經(jīng)濟效益高等一系列的優(yōu)點。因此，在壩基防滲處理中得到廣泛的應(yīng)用。當前，隨著科技的進步和發(fā)展，該技術(shù)得到了有效的創(chuàng)新和提升，采用對混凝土配合比的調(diào)整以及對新的防滲材料的應(yīng)用，防滲墻體發(fā)展到可以按照不同的壩體應(yīng)力應(yīng)變要求而建造低彈模、塑性、柔性連續(xù)墻。因此本文就對深厚砂礫石地層中塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)進行探討。

深厚砂礫石地層；塑性混凝土；防滲墻施工

1 工程概況

某水庫位于該地區(qū)西南中下游河道上，水庫設(shè)計水位223.8m，校核水位224.8m，壩頂高程226.1m。主壩為粘土斜墻堆石壩，1958年開始興建，壩長420m，最大壩高18m，平均壩高15.5m，頂寬9.5m。因為原斜墻黏土質(zhì)量差，斜墻下面的碎石土墊層又不符合反濾要求，在高水頭作用下，易使壩內(nèi)薄弱處產(chǎn)生管涌并發(fā)展為流土，從而將造成大壩壩面塌陷，所以一定要對對該水庫大壩實施應(yīng)急防滲處理，按照設(shè)計方案通過在老壩體中建造塑性混凝土防滲墻來有效的滿足防滲的要求。

2 防滲墻工藝

1)施工前準備：做好現(xiàn)場勘察，編制施工組織設(shè)計的作業(yè)指導(dǎo)書，對施工隊伍進行認真的技術(shù)交底。2)平整場地：按照現(xiàn)場已有資料特別是地下水位資料，確定最低施工平臺高程，進行場地平整，形成完整的施工現(xiàn)場。3)測量放線：按照設(shè)計圖紙測量放出防滲墻施工軸線。4)修筑混凝土導(dǎo)向槽：按施工方案修筑混凝土導(dǎo)向槽。5)劃分施工槽段：按照混凝土澆筑強度，合理劃分施工槽段，選取定施工方法。常用的為兩期槽段分期施工法，接頭處套接0.6倍墻寬。接頭處套接一鉆，形成連續(xù)墻。槽段長度均應(yīng)按照墻體深度、厚度、地質(zhì)水文情況，泥漿護壁能力，以及混凝土澆筑速度來確定。。

3 防滲墻施工技術(shù)分析

3.1 成槽施工

1)成槽采用“兩鉆一抓法”對于這種方法主要適用于一些地質(zhì)條件比較復(fù)雜以及砂礫石層較厚的地層。按照槽段的長度將抓斗按順序施工至砂礫石層頂部，砂礫石層與基巖部分采用沖擊鉆成槽，每槽孔分為6個主孔、5個副孔和10個小墻，防滲墻嵌入弱透水基巖0.5～1m。施工順序為首先對Ⅰ期槽段實施施工，然后在進行Ⅱ期槽段的施工。在實際的開槽之前，在導(dǎo)墻內(nèi)注入泥漿到導(dǎo)墻壁頂以下0.3～0.5m，同時在整體成槽當中其漿面不能小于導(dǎo)墻頂以下0.3～0.5m。

在實際的工程中因為砂礫石壩其壩體比較松散，非常容易造成產(chǎn)生塌孔。所以在實際的成槽當中，對于砂礫石層進行鉆鑿當中需要在回填黏土的過程當中就進行鉆鑿，以此來確保槽孔的穩(wěn)定性，同時還需要重視是否產(chǎn)生漏漿，槽壁是否出現(xiàn)坍塌，是否碰到較大孤石。應(yīng)注意鉆頭和鋼絲繩的位置的變化，把墻體垂直度控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。

按照地質(zhì)勘察報告中典型地層分界線和風(fēng)化巖面線的深度，施工中在接近該深度范圍內(nèi)對抓出的土體由現(xiàn)場技術(shù)員進行跟蹤鑒定，以分析地層情況，同時及時向監(jiān)理工程師申請鑒定同時做好記錄。防滲墻設(shè)計要求嵌入弱透水花崗巖0.5～1.0m，施工中可以按照現(xiàn)場實際地質(zhì)情況核定。

2)為了能夠準確鑒定基巖面高程，每槽段都先采用抓斗抓取到巖面，同時由專業(yè)監(jiān)理工程師進行鑒定，同時按要求留樣裝箱，以分析地層情況。

3)槽孔寬度60cm，孔壁平整垂直，孔位中心允許偏差不大于3cm，孔斜率不大于0.4%；對于Ⅰ、Ⅱ期槽孔接頭套接孔的兩次孔位中心任一深度的偏差值，應(yīng)不大于施工圖紙規(guī)定墻厚的1/3，同時應(yīng)采取措施保證設(shè)計厚度。

4)在實施抓斗中不地層或深度不能進行施工的，需要采用沖擊鉆進行成槽。由于沖擊鉆對各種復(fù)雜地層及巖性的適應(yīng)性較強，沖擊頻率高，非常容易對槽孔的垂直度實施控制，另外，沖擊鉆在槽內(nèi)反復(fù)的沖擊和積壓作用，對于固壁和防止漏漿非常有益，特別是對砂礫石地層通過對填充的粘土進行沖擊，可以把一部分粘土制成漿液，還有一部分被擠壓后與砂礫石混合到一起，起到膠結(jié)作用。成孔后清理孔底沉渣采用抽撈法，該法也比較快捷，同時這種設(shè)備工人操作熟練，維修方便，可以較好地保證工程正常進行。

5)固壁泥漿。在實際的混凝土防滲墻實施中，固壁泥漿是決定性的因素，起到穩(wěn)定槽壁和防止塌孔的作用。由于該工程施工段地質(zhì)條件復(fù)雜，砂礫石層較厚，泥漿應(yīng)有較小的失水量、適當?shù)撵o切力、良好的穩(wěn)定性及較低的含砂量。固壁泥漿的各項性能指標應(yīng)按照施工地層的特性、部位、造孔方法進行泥漿的配合比試驗加以選定。在澆筑槽孔的同時，采用泥漿泵將符合技術(shù)標準的泥漿抽回到泥漿池對泥漿進行回收重復(fù)利用。在液壓抓斗造孔過程中，采用膨潤土泥漿進行護壁，制作泥漿用的膨潤土質(zhì)量標準符合《鉆井液用澎潤土》(SY5060-85)標準。

3.2 終孔及清孔

在完成槽段施工之后，在檢查合格后進行清孔換漿。槽段清孔換漿結(jié)束后1h，孔底淤積厚度不應(yīng)大于10cm，孔內(nèi)泥漿密度不應(yīng)大于1.30g/cm3，粘度不大于30s，含砂量不大于10%。Ⅱ期槽孔清孔換漿結(jié)束前，分段刷洗槽段接頭混凝土孔壁的泥皮，刷洗標準為刷子鉆頭不再帶有泥屑、槽底淤積厚度不再增加。清孔換漿結(jié)束后4h內(nèi)澆筑混凝土，否則重新清孔換漿。

3.3 墻體連接

墻體連接選用鉆鑿接頭孔法。在Ⅰ期槽孔澆注后，混凝土達到初凝后，在Ⅰ期和Ⅱ期槽孔接頭處采用沖擊鉆進行鉆鑿。

3.4 混凝土澆筑

該工程采用塑性混凝土作為墻體材料，通過輸送泵將混凝土材料輸送至澆筑現(xiàn)場。采用直升式導(dǎo)管法進行泥漿下的混凝土澆筑。澆筑時嚴格按照規(guī)范要求進行，同時隨時作好測量記錄。

4 結(jié)語

對于砂礫石地層，采用兩鉆一抓法施工，既能保證施工進度，又可以防止較厚的砂礫石地層中的跑漿塌孔現(xiàn)象，但缺陷是施工設(shè)備投入大，對施工場地要求較高。按照該工程的經(jīng)驗，該工藝在深厚沙礫石地層防滲工程中可大力推廣。

[1]王立彬，燕喬.深厚砂礫石覆蓋層混凝土防滲墻施工技術(shù)的新進展[J].西北水電，2009，04：32-35.

[2]李建軍.薄型抓斗塑性混凝土防滲墻技術(shù)研究及在長江堤防治理中的應(yīng)用[D].西安理工大學(xué)，2002.