淺析水利工程混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用

張鵬宇

摘要：水利工程作為一項基礎(chǔ)設(shè)施，在我國經(jīng)濟社會發(fā)展中占據(jù)著重要地位。混凝土防滲墻作為水利工程防滲加固工程中的重要組成部分，在水利工程中普遍應(yīng)用，防滲墻的質(zhì)量和施工技術(shù)的好壞直接關(guān)系到整個水利工程的使用與運行。因此文章就水利工程混凝土防滲墻施工技術(shù)進行略述。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土防滲墻；施工技術(shù)；應(yīng)用

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，我國水利工程建設(shè)的數(shù)量和規(guī)模不斷擴大。在這種形勢背景下，為了提高水利工程的整體質(zhì)量，我們需要借助于各種先進技術(shù)。其中，混凝土防滲墻技術(shù)在水利工程中的運用就是一個典型。在水利工程中，混凝土防滲墻主要應(yīng)用于施工時的圍堰、老壩除險的加固以及主體工程的防滲等。目前，混凝土防滲墻技術(shù)以其獨特的特點已經(jīng)在水利工程中得到廣泛推廣和應(yīng)用。

一、混凝土防滲墻概述

混凝土防滲墻是垂直墻體的縱切圖，其墻沿壩體延伸。在松散透水地基中進行連續(xù)造孔作業(yè)，并以泥漿固壁，向孔內(nèi)灌注混凝土而建成的墻形防滲建筑物。

在松散透水地基中混凝土防滲墻是對閘壩等水工建筑物進行垂直防滲處理的重要方式之一。防滲墻的建造主要分段進行，墻段構(gòu)成主要是一個圓孔或槽孔澆筑混凝土后形成，由諸多墻段連接成墻墻的頂部連接閘壩的防滲體，兩端連接岸邊的防滲設(shè)施，將基巖嵌入底部或相對不透水地層中一定深度，這樣就可以對地基中滲透水流截斷或大量減少，進而起到確保地基滲透穩(wěn)定及閘壩安全的作用，同時還能將水庫的作用充分發(fā)揮出來。在水利工程防滲施工中混凝土防滲墻得到了廣泛地應(yīng)用，其作用主要為控制滲流、圍堰防滲、加固土石壩等。首先，控制滲流。通常選用上堵、下排及滲流出口進行反濾保護的措施進行滲流控制。其防滲方式主要分為3種：水平防滲、垂直防滲及下游排水減壓。其次，圍堰防滲。最常見的施工導(dǎo)流土石圍堰防滲方式為鋼板樁、連續(xù)管等。在多種圍堰防滲方式中目前最經(jīng)濟最常用的方式為混凝土防滲墻，這種方式具有造價低、施工速度快、操作便捷等特點。最后，加固土石壩。在土石壩事故中，其發(fā)生的主要因素就是壩體、壩基漏水管涌。為此施工部門必須選用與之相適應(yīng)的方式進行土石壩加固防滲處理。 目前常用的方式為粘土斜墻的增設(shè)、水平粘土鋪設(shè)及設(shè)置截水槽等。

二、混凝土防滲墻分類

1.板樁灌注防滲墻

先在地基中打入焊接小管的鋼板樁，等到合適的深度后，緩慢拔出鋼板樁。接著在樁身被拔出后的空隙中填進防滲材料等，從而生成持續(xù)的防滲薄墻。

2.槽板式防滲墻

這種防滲墻的橫截面一般是槽型，應(yīng)用泥漿等方法來固壁，并且把槽孔開鑿在適合的地方。然后把混凝土填進槽孔中。此類別的防滲墻，根據(jù)不同的單元槽的連接形式，可以分為兩種類別： 連鎖型和搭接型。

3.樁柱式防滲墻

這種防滲墻的護壁方式是通過套管或泥漿，接著在鉆孔里面灌入混凝土。布置方式取決于所打樁孔的連接形式。比如常見的土石壩地基中的防滲墻，一般就使用連鎖和搭接兩種方式。

4.泥漿槽防滲墻

這種防滲墻比較特殊。首先溝槽長度一般為 1.5～3.0m，通過泥漿來固壁。此外，挖槽孔到達設(shè)計深度時，用一種砂、礫石和粘土混合而成的混合料取代泥漿，從而形成一道防滲墻。

三、水利工程中混凝土防滲墻的應(yīng)用

在20世紀(jì)50年代，混凝土防滲墻技術(shù)起源于意大利，后來在其他國家得到發(fā)展和推廣，后來逐漸被引入到我國，在水利水電工程中得到應(yīng)用。在水利工程中，混凝土防滲墻的具體應(yīng)用如下。

1.混凝土防滲墻前期質(zhì)量把控

防滲墻中的主要基材是水泥，水泥標(biāo)號一般應(yīng)該大于等于 42.5#。攪拌時，還需要控制水量、水溫等。一般而言，溫度應(yīng)該低于 40℃ 。除了水泥外，卵石和礫石也是不可或缺的部分。細(xì)骨料要把控好含泥量、黏粒量以及細(xì)度模數(shù)。對于粗骨料，需要把關(guān)好泥塊量、含泥量以及粒徑等。黏土或者膨潤土以及兩種土的混合料可以作為泥漿的土料，大量實踐表明： 膨潤土的效益較好。在施工環(huán)節(jié)上需要做到細(xì)致精確，多次校驗，從而保證精準(zhǔn)程度。依據(jù)所在地的水土性質(zhì)、地址特點、閘壩構(gòu)造以及環(huán)保的要求等來設(shè)計圖紙，圖紙應(yīng)該包含有如下內(nèi)容： 覆蓋層的厚實、松緊程度和顆粒的組成以及承壓水狀況、透水性和地下水位。此外，還需要注意地質(zhì)構(gòu)造、風(fēng)化的深度和程度以及斷層碎裂帶、深槽和反坡等情況。由上面所列舉的資料來選定墻軸線的位置并且挑選墻體材料，接著對墻厚等來設(shè)計并規(guī)劃，確保適宜性和可操作性良好。

2.施工設(shè)備

在水利工程中，混凝土防滲墻技術(shù)的應(yīng)用離不開機械設(shè)備，其中，鉆孔機械設(shè)備是施工中主要的一個設(shè)備。在具體的應(yīng)用中，鉆機的類型也是多種多樣，各有優(yōu)劣。比如，鋼繩沖擊鉆機設(shè)備運用鉆頭對 地表層面多次反復(fù)進行沖擊，然后使用抽砂筒把這些被沖擊的碎屑排出來，這種設(shè)備的缺點是功耗比較大，而功效較低。而沖擊式的反循環(huán)鉆機設(shè)備則有所改進，它把鋼繩沖擊鉆機中使用抽筒進行抽渣的方式，改為使用泵吸的方式進行抽渣，這樣就 避免了鉆機對地層中的顆粒進行重復(fù)破碎，從而提高了工作效率。但是，這種鉆機設(shè)備也有一定的局限性，它需要有泥漿凈 化機械設(shè)備配套進行分離工作。另外，還有抓斗挖槽機械設(shè)備，與前兩種鉆機設(shè)備相比，這種設(shè)備不需要借助于泥漿，使用斗齒直接對地層進行破碎處理，然后再抓出渣土，更進一步提高了工作效率。

3.造孔施工

造孔是混凝土防滲墻中的一個重要施工工序。在進行造孔的時候，方法也是多種多樣，在具體的應(yīng)用中，我們要從實際情況出發(fā)，選擇合適的造孔方式。下面，我們就對三種常用的造孔方式進行介紹。第一，鉆劈造孔法。這種造孔方法就是在墻軸線中的兩個相鄰 槽段，使用鉆機設(shè)備分前后兩期，并依照主副關(guān)系進行施工，當(dāng)主鉆孔一定深度后再把副孔鉆劈，然后對鉆劈的石渣進行存接，并整出孔外。在具體的應(yīng)用中，這種造孔方法主要適用于那些砂卵石性的底層。第二，鉆抓造孔法。首先使用鉆機設(shè)備對其進行主副孔鉆孔，然后依據(jù)槽孔的大小，選擇兩鉆一抓或者三鉆兩抓的方式把石渣抓出。這種造孔方式主要適用于那些在比較緊密的地層中挖深槽孔。第三，抓取造孔法。與前兩個造孔方法相比，這種造孔方法直接進行槽孔挖掘，工作效率更高，在應(yīng)用中主要適用于粉土層和砂亂石層。

4.其他主要的施工環(huán)節(jié)

除了鉆孔，在混凝土防滲墻中還有以下幾個主要的施工環(huán)節(jié)需要注意。第一，墻體材料的選擇。目前，我們主要選擇的墻體材料 是塑性墻體材料，這種材料不僅滲透系數(shù)小，而且適應(yīng)變形能力和抗?jié)B能力都比較好。第二，導(dǎo)墻的利用。在具體的施工中，由于防滲墻中的每一個槽段的施工時間較短，我們最好選擇鋼架構(gòu)型導(dǎo)墻，這樣導(dǎo)墻能夠重復(fù)利用，在很大程度上節(jié)省了工程造價成本。第三，防滲墻的連接。在方法上，防滲墻的連接我們主要采用的是接頭管法，在這種連接方法中，我們要嚴(yán)格控制接頭管的起拔時間，這是影響防滲墻施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，具體時間是在混凝土初凝之前。另外，在防滲墻進行連接的時候，我們還要關(guān)注混凝土的配比，空氣的濕度以及接頭管掩埋的深度等要素。

綜上所述，水利工程在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著重要地位。在水利工程中，我們要從施工實際情況出發(fā)，選擇合適的混凝土防滲墻技術(shù)，并在施工中把握好各個施工環(huán)節(jié)，從而提高防滲墻整體的施工質(zhì)量，使它更好地為水利工程服務(wù)。

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