欢迎您来到全国水雨情信息网站! 2021年1月28日 星期五
 
  当前位置: 首页--水利百科--水利工程施工--地基处理

防渗墙施工

2020-04-09 21:01

在松散透水地基中造孔或挖槽,以泥浆固壁,达到设计深度后,往孔内灌注混凝土、塑性混凝土或填筑黏土等防渗材料而建成的地下墙形建筑物的施工。在水利工程中,它是对闸坝等水工建筑物的松散透水地基进行垂直防渗的主要措施之一(图1),也可用于土石坝的防渗心墙,还可用于加固渗漏严重的险病土石坝。防渗墙一般分段建造,一个圆形或一个槽形孔浇筑混凝土后构成一个墙段,施工墙段连接成一整道墙。墙的顶部与闸坝中的防渗体相连接,两端与岸边基岩或防渗设施相连接,底部嵌入基岩或透水地层中一定深度,即可截断透水地基中的渗透水流,大大减少渗透流量,对保证地基的渗透稳定和闸坝安全,充分发挥工程效益有重要作用。

20世纪50年代以前,闸坝松散透水地基的防渗措施常采用大开挖、修筑混凝土或黏土截水墙的方法,但遇深厚砂砾卵石地基时,施工困难。50年代,混凝土防渗墙的施工技术与工艺起源于意大利,一些国家相继采用。中国于1958年研究出一整套混凝土防渗墙施工技术与工艺,截至2000年,已建成100多万m2各种类型的防渗墙,在各类复杂地层中,如纯砂层、淤泥层、密集孤石层、水下抛填未经压实的风化砂层中,均成功地建成了防渗墙。防渗墙具有工期短、造价低、能与闸坝同时施工、能在一个枯水期内建成大型土石挡水围堰等显著优点。

图1 混凝土防渗墙在闸坝中的典型位置

(a)壤土斜墙式土石坝混凝土防渗墙典型位置;(b)壤土心墙式土石坝混凝土防渗墙典型位置;(c)拦河闸混凝土防渗墙位置;(d)加固已成土石坝混凝土防渗墙位置

防渗墙类型

按墙体材料分,有钢筋混凝土防渗墙、混凝土防渗墙、塑性混凝土(在应力超过一定限度的条件下,混凝土不断裂而继续变形的性质;在外力去掉后还能保持一部分残余变形的混凝土,称塑性混凝土。)防渗墙、黏土防渗墙、自凝灰浆防渗墙、泥砾料防渗墙等。按施工特点分,有泥浆槽防渗墙、板桩灌注防渗墙、高压旋喷防渗墙等。按墙的水平截面分(图2),有圆桩柱型[圆孔型,垂直接缝多,有效厚度小,20世纪60年代后已很少采用,见图2(a)]、墙板型[槽孔型,见图2(b)]、混合桩柱型[圆孔与双弧形孔混合型,世界上最深的131m混凝土防渗墙就是这种型式,见图2(c)]、墙板桩柱混合型[槽形孔与双反弧形孔混合型,见图2(d)]等。防渗墙是等厚度的,已建成防渗墙的厚度为0.2~3.0 m。

图2 混凝土防渗墙水平截面的4种型式

(a)圆形桩柱型;(b)混合桩柱型;(c)墙板型;(d)墙板与桩柱混合型d—墙厚,造孔钻头直径;d′—有效墙厚;l—单段墙板长度;l′—搭接长度

各类防渗墙施工程序

造孔前准备工作、造孔、终孔验收、清孔换浆、清孔验收、预埋基岩帷幕灌浆管和埋入各种观测仪器、灌注或填筑墙体材料、全墙质量检查及验收、与坝体中防渗体的连接。造孔施工使用冲击式、回转式、冲击回转式、钻铣式钻机,液压或钢丝绳抓斗,索铲或反铲挖掘机等。造孔施工累计工期约占防渗墙总工期的60%以上,因此,根据地基的水文地质与工程地质条件、墙的厚度和深度,合理选用造孔机械,优质快速地进行造孔施工,是缩短防渗墙施工总工期的关键。选用膨润土或优质黏土以及碳酸钠等处理剂,制成优质泥浆,用以护固孔壁、悬浮和携带岩屑、冷却和润滑钻头。泥浆质量也直接影响着造孔的进度、质量与安全。清孔换浆是将孔内含有大量砂粒与岩屑的泥浆,更换成为质量合格的泥浆,以保证墙体、墙体与基岩的接触质量;还要把槽孔两端已浇混凝土表面附着的岩屑和泥皮刷洗干净,以保证相邻两墙段间竖直接缝的连接质量。清孔换浆常用的机具有压缩空气吸泥器、砂石泵、钢丝刷子钻头等。泥浆下灌注墙体材料采用直升导管法,能有效地将墙体材料与泥浆隔开。不论采用何种墙型,相邻墙段间的连接工艺是防渗墙施工技术中的难点。工程实践证明,接缝质量不良常会成为坝基中的隐患,因此,防渗墙施工中要严格保证接缝质量。

责编: system