淺談槽孔型防滲墻施工技術(shù)

□劉曉寧

隨著水利工程的項(xiàng)目越來越多，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的大背景下，水利工程的施工技術(shù)在不斷創(chuàng)新與進(jìn)步。當(dāng)前水利工程中防滲墻施工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得較為全面，在工程施工中已經(jīng)衍生出了多種防滲墻施工技術(shù)。防滲墻技術(shù)，因其結(jié)構(gòu)可靠、防滲效果好、適應(yīng)各類地層條件、施工簡(jiǎn)便以及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在處理壩基滲漏、壩后“流土”、“管涌”等滲透變形隱患問題上效果良好，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)水利水電覆蓋層及土石圍堰等有防滲壓力的防滲處理一般首選防滲墻，其中槽孔型防滲墻使用較為廣泛。施工單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)各種防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用，充分了解其技術(shù)特點(diǎn)。同時(shí)，在水利工程的施工實(shí)踐中，施工單位應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，科學(xué)選擇防滲墻施工工藝，準(zhǔn)確把握防滲墻施工的要點(diǎn)環(huán)節(jié)，以提高防滲墻技術(shù)應(yīng)用效果，提高水利工程施工質(zhì)量。

1.水利工程防滲墻成槽施工技術(shù)

水利工程防滲墻成槽施工技術(shù)有射水成槽防滲墻技術(shù)、深層攪拌成墻技術(shù)、防滲墻鋸槽成墻技術(shù)、抓斗成墻技術(shù)、鏈斗成墻技術(shù)小直徑多頭深層攪拌成墻技術(shù)等許多種類。

1.1 射水成槽防滲墻技術(shù)

射水成槽防滲墻作為防滲處理的新技術(shù)，正逐漸被用于水利工程防滲施工中。射水成槽技術(shù)一般用于在砂土層或者黏土層條件下的防滲墻施工。當(dāng)砂礫石層的粒徑不超過100 mm 時(shí)，也可以采用射水成槽技術(shù)來進(jìn)行地下連續(xù)防滲墻施工。射水成墻技術(shù)施作防滲墻的最大成墻深度約為30 m，成墻厚度為0.22 m～0.45 m，防滲墻整體結(jié)構(gòu)滲透系數(shù)控制在1×10-7cm/s 以下。

所謂射水成墻技術(shù)，也就是在防滲墻的施工中采用防滲墻造墻機(jī)來作為主要的施工設(shè)備，利用其所噴射出的高速水流對(duì)土層進(jìn)行切割，并對(duì)孔壁進(jìn)行修整。該技術(shù)能夠根據(jù)實(shí)際情況采用正循環(huán)或反循環(huán)出渣方式完成槽孔施工。同時(shí)，與泥漿護(hù)壁技術(shù)相結(jié)合，在槽孔成型后即可通過灌注漿液來形成薄壁防滲墻結(jié)構(gòu)，以避免出現(xiàn)塌孔、串孔等問題。射水成墻技術(shù)的成墻精度較高，施工操作較為便捷，因此成為水利工程建設(shè)中的重要防滲施工技術(shù)之一。

1.2 深層攪拌成墻技術(shù)

目前，在水利工程的施工中還研發(fā)出了小直徑多頭深層攪拌成墻技術(shù)，該技術(shù)也是較為常用的一項(xiàng)防滲墻技術(shù)?，F(xiàn)階段，采用小直徑多頭深層攪拌成墻技術(shù)施作防滲墻時(shí)，最大成墻厚度一般為0.2 m～0.3 m，而最大成墻深度則能夠達(dá)到22 m 左右，其抗壓強(qiáng)度達(dá)0.3 MPa 以上，能夠?qū)B透系數(shù)控制在1×10-6cm/s 以下，且滿足砂礫層、黏土層、淤泥層、砂土層以及粉質(zhì)黏土層等多種條件下的防滲墻施工要求。

所謂小直徑多頭深層攪拌成墻技術(shù)，也就是在防滲墻施工中采用小直徑多頭深層攪拌機(jī)作為主要的施工設(shè)備，利用設(shè)備的動(dòng)力傳動(dòng)裝置來帶動(dòng)并列設(shè)置在主機(jī)上的多個(gè)鉆桿旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而鉆桿則可帶動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)至巖土體內(nèi)，直至推進(jìn)至設(shè)計(jì)深度。該防滲墻成墻技術(shù)能夠促使水泥漿與土體充分混合，并形成具有較好整體性的樁體結(jié)構(gòu)，再通過相鄰樁體之間的連接來構(gòu)成防滲墻結(jié)構(gòu)，從而起到防滲效果。同時(shí)，該成墻技術(shù)由于能夠?qū)崿F(xiàn)一次多頭鉆進(jìn)作業(yè)，施工效率較高，防滲效果好、施工成本低且對(duì)環(huán)境的污染較少，因此在水利工程建設(shè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

1.3 防滲墻鋸槽成墻技術(shù)

當(dāng)水利工程區(qū)域主要分布有砂土或者黏土，或者砂礫石層中卵石粒徑不超過100 mm 時(shí)，也可以采用鋸槽成墻技術(shù)來施工防滲墻。鋸槽成墻技術(shù)采用鋸槽機(jī)作為主要施工設(shè)備，鋸槽機(jī)一般由刀桿、支架、電控系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走底盤和起重裝置等部分共同構(gòu)成。按照不同的傳動(dòng)方式，可以將鋸槽機(jī)分為液壓式鋸槽機(jī)、機(jī)械式鋸槽機(jī)兩大類，其均可根據(jù)實(shí)際施工需要配置相應(yīng)規(guī)格的刀桿等，以滿足不同的成墻要求。

鋸槽成墻技術(shù)一般需要先設(shè)置先導(dǎo)孔，之后再以一定角度伸入刀桿，對(duì)土體進(jìn)行上下往復(fù)切割。開槽前移速度根據(jù)工程區(qū)域地層的實(shí)際情況來確定，通常應(yīng)控制在0.8 m/h～1.5 m/h。土體在被鋸切分離后，采用正循環(huán)或者反循環(huán)出渣方式向槽外排出。當(dāng)成槽長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，利用土工布對(duì)槽孔進(jìn)行分隔，采取分段作業(yè)施工，并在不同施工段分別進(jìn)行開槽以及澆筑施工。采用鋸槽成墻技術(shù)的成墻深度能夠達(dá)到40 m 左右，成墻厚度則一般為0.2 m～0.5 m，且能夠通過采用不同的灌注材料來適應(yīng)水利工程中不同抗?jié)B性能、不同結(jié)構(gòu)強(qiáng)度防滲墻的施工要求。目前較為常用的灌注材料主要有固化灰漿、凝灰漿等。

1.4 抓斗成墻技術(shù)

薄型抓斗成型技術(shù)是目前在水利工程施工實(shí)踐中比較常用的防滲墻技術(shù)之一，其成墻深度可達(dá)到40 m 左右，一般適用于砂土或者黏土防滲墻施工，灌注材料則多采用泥漿石灰以及塑性混凝土等。抓斗成墻技術(shù)，是采用薄型抓斗開槽挖土施工，之后再進(jìn)行漿體灌注來形成防滲墻結(jié)構(gòu)。為保證薄型抓斗成墻的施工質(zhì)量和效率，一般在施工實(shí)踐中可與泥漿護(hù)壁等技術(shù)相結(jié)合。

1.5 鏈斗成墻技術(shù)

隨著水利工程防滲墻技術(shù)研究的發(fā)展，鏈斗成墻技術(shù)也逐漸成為了應(yīng)用較為廣泛的一項(xiàng)防滲墻技術(shù)。鏈斗成墻技術(shù)一般適用于在砂土層以及黏土層條件下的防滲墻施工，當(dāng)砂礫層滿足一定條件時(shí)，也可以采用鏈斗成墻技術(shù)來施作防滲墻。該技術(shù)一般采用鏈斗開槽機(jī)作為主要的施工設(shè)備，在開槽機(jī)上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)鏈斗，能夠便捷地完成取土作業(yè)。首先開挖出寬度為15 cm～50 cm,深度為10 cm～15 cm 的深槽,將排樁斜置并向下放置到一定的深度,再對(duì)其進(jìn)行泥漿護(hù)壁,使其發(fā)揮防滲的作用。

2.防滲墻施工技術(shù)要點(diǎn)分析

以某水利工程為例，防滲墻施工主要采用小直徑多頭深層攪拌成墻技術(shù)，下面將對(duì)該技術(shù)應(yīng)用中的要點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。

2.1 鉆進(jìn)成孔技術(shù)要點(diǎn)

在應(yīng)用小直徑多頭深層攪拌成墻技術(shù)施作水利工程防滲墻時(shí)，施工人員應(yīng)詳細(xì)了解工程區(qū)域的地層結(jié)構(gòu)特征，以防止在鉆進(jìn)成孔施工中出現(xiàn)塌孔等問題。特別是當(dāng)發(fā)現(xiàn)土層有裂縫、接料層或者粉砂層存在時(shí)，施工單位在鉆進(jìn)成孔過程中應(yīng)采用泥漿護(hù)壁技術(shù)，且應(yīng)對(duì)泥漿濃度進(jìn)行必要的調(diào)整。同時(shí)，施工單位還可以將適量膨潤(rùn)土加入泥漿中，或者采取設(shè)置隔離體，以及適當(dāng)加大其設(shè)置密度的方式來為鉆孔提供輔助支撐，以防止出現(xiàn)塌孔或擴(kuò)孔等問題，為防滲墻順利施工奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2 成墻技術(shù)要點(diǎn)

應(yīng)用小直徑多頭深層攪拌成墻技術(shù)施作防滲墻時(shí)，需要利用鉆頭噴嘴灌注漿液，使?jié){液和土體進(jìn)行充分的攪拌，才能形成防滲墻結(jié)構(gòu)，鉆頭的鉆進(jìn)速度以及提升速度均會(huì)對(duì)防滲墻的成墻厚度、寬度、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和最終的抗?jié)B能力等產(chǎn)生較大的影響，因此在施工實(shí)踐中，施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范要求和操作規(guī)程，提高施工操作的準(zhǔn)確性，通過標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)來保證攪拌樁的成樁質(zhì)量，從而為確保防滲墻的防滲性能達(dá)到水利工程設(shè)計(jì)要求奠定良好的基礎(chǔ)。

2.3 接縫處理技術(shù)要點(diǎn)

施工人員在連接攪拌樁以形成整體防滲墻結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)注意做好接縫銜接部分的處理，以保證成墻質(zhì)量。施工人員應(yīng)對(duì)墻體連接部分進(jìn)行徹底的清理，避免有夾泥等雜物殘留，影響墻體連接的嚴(yán)密性。同時(shí)，施工人員應(yīng)認(rèn)真復(fù)核墻體之間是否保持相互平行，且應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求控制墻體連接長(zhǎng)度，以確保墻體連接嚴(yán)密。在完成墻體連接施工后還應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，如在檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)存在銜接封閉不嚴(yán)的情況，應(yīng)及時(shí)采取修補(bǔ)措施，以確保防滲墻的防滲性能達(dá)到水利工程要求。

3.結(jié)語

此文針對(duì)槽孔型防滲墻技術(shù)特點(diǎn)和適用條件展開討論，以提高防滲墻技術(shù)的應(yīng)用性為目的，以期更好地解決水利工程中的滲漏問題。當(dāng)前水利工程中的防滲墻施工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，但在防滲墻施工中會(huì)受到環(huán)境等諸多因素的影響，在施工過程中還需不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，提高施工效率，促使水利水電工程的防滲工作可以提升到新的水平?！?/p>