李濤柱 梁圣濤

摘要：我國平原的大部分水庫修筑于建國初期，多為均質(zhì)土壩，壩高較低。由于歷史因素，有的水壩基礎(chǔ)處理不徹底，即使是普通的水壩，也沒有進(jìn)行完善的壩基處理。在大壩的下端有一個(gè)由較深的沙子和礫石層構(gòu)成的過濾通道。壩體坍塌、壩基下陷和滲漏現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生。如遇汛期發(fā)生洪水，大壩下發(fā)生漏水的可能性較大。隨著施工工具和混凝土防滲墻技術(shù)的完善，土壩采用混凝土防滲墻技術(shù)已成為建設(shè)大壩的主要手段。本文提供了混凝土防滲墻的設(shè)計(jì)和施工指南，以期能夠作為類似項(xiàng)目的參考。

關(guān)鍵詞：水利工程;土壩混凝土

1 水利工程應(yīng)用防滲技術(shù)的意義

水利工程是一個(gè)復(fù)雜而龐大的工程，而水利工程所牽涉的領(lǐng)域同樣非常龐大，所以在建設(shè)水利工程時(shí)要考慮的方面有很多。在水利工程施工項(xiàng)目中，重點(diǎn)是調(diào)節(jié)和分配水資源以及進(jìn)一步改進(jìn)水利項(xiàng)目，以控制水資源能夠更好地為當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姺?wù)。只有這樣，水資源管理項(xiàng)目才能更好地融入當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活，并為群眾創(chuàng)造最好的生存空間。水利工程施工項(xiàng)目的主要挑戰(zhàn)是預(yù)防水滲透，這是水利工程項(xiàng)目中不可忽視的因素。水資源作為自然資源，其具有明確的雙面性。因此，水利工程中的防滲透技術(shù)對水利工程的質(zhì)量控制至關(guān)重要。水滲透技術(shù)是一門專業(yè)性較強(qiáng)的技術(shù)，為了確保技術(shù)的有效實(shí)施，水利工程師需要對技術(shù)有深入的了解和掌握。

一般而言，水利工程施工環(huán)境的地質(zhì)條件通常比較復(fù)雜，自然環(huán)境條件惡劣，工作環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，需要的資源和成本投入也非常大。因此，施工人員必須認(rèn)真、始終如一地工作，以免有任何出現(xiàn)人為差錯(cuò)的可能性，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)問題，對水利工程管理項(xiàng)目的影響十分嚴(yán)重。在水利工程施工項(xiàng)目的事故中，滲水問題占所有事故的四成左右，這是水利項(xiàng)目工程師需要重視的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。由于大部分水利工程人員要深入施工現(xiàn)場，在保證水利工程質(zhì)量、實(shí)施經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、采用優(yōu)良的施工技術(shù)以達(dá)到最佳防滲效果的前提下，必須制定詳細(xì)的工程計(jì)劃，根據(jù)工程當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，明確考慮水利工程的安全性能。

2 混凝土防滲墻施工方法

防滲墻的混凝土澆筑工藝是先挖溝澆泥，再澆混凝土代替泥漿。建造混凝土防滲墻的方法很多，主要是通過挖掘材料和礦渣的堆積。目前最常見的施工方法是使用鑿巖機(jī)豎立不透水的混凝土防滲墻。這種施工方法本質(zhì)上包括三個(gè)工作過程：鉆孔、換漿和澆筑混凝土。鉆孔前，需要為挖掘機(jī)安裝一個(gè)輔助結(jié)構(gòu)：導(dǎo)墻，導(dǎo)墻不僅可以為挖掘機(jī)提供泥漿，還可以在鉆孔時(shí)使用。鉆井時(shí)使用的泥漿必須具有一定的靜剪切力和觸變性。泥漿中的砂含量應(yīng)盡可能低，以便從井底輸送更多的鉆屑，并確保泥漿可以重復(fù)使用。鉆孔完成并驗(yàn)收后，可以繼續(xù)下一步：清潔鉆孔并更換鉆井液。通常新的泥漿通過管道直接從罐口輸送，然后用泵將泥漿泵送到罐底，將舊的泥漿更換成新鮮的泥漿。混凝土澆筑是混凝土防滲墻施工中最重要的一步，也是最后一道工序。主要工序?yàn)殚_始澆筑、正常澆筑、最后澆筑。最后澆筑和正常澆筑之間沒有明確的區(qū)別，因此在終澆前降低混凝土的運(yùn)輸強(qiáng)度以縮短混凝土的停留時(shí)間是必要的。在澆筑過程中必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，以及對各種緊急情況的仔細(xì)預(yù)處理。

3 混凝土防滲墻的類型

3.1 樁柱式防滲墻

用錘鉆或其他方法在混凝土擋土墻或管道上形成大直徑的孔洞，然后用混凝土回填形成實(shí)心墻。此類防滲墻的孔洞連接方式多樣，要結(jié)合具體情況進(jìn)行施工，而為了確保土壩混凝土防滲墻的實(shí)際功能性，搭接形和連鎖形為比較常用的兩種方法。

3.2 槽板式防滲墻

用錘鉆、抓斗或其他方法進(jìn)行槽孔挖掘，通過泥漿或其他方法將墻錨固，然后用混凝土回填溝渠，形成連續(xù)的、不透水的混凝土防滲墻。凹槽的長度通常為5～9m，這樣可以減少墻體的接縫。同時(shí)，根據(jù)砌塊凹槽接縫的形狀，也可以分為搭接型和連鎖型兩種形式。

3.3 板樁灌注墻

鋼板樁通過振動或其他方式被打入地基。在樁的邊緣焊接一根小管子，管子底部有一個(gè)閥門。打入設(shè)計(jì)深度后，用液壓拔樁機(jī)等設(shè)備將鋼板樁緩慢拔出，滲水材料通過樁身傾倒至樁身留下的空間內(nèi)，一個(gè)堅(jiān)固的不透水薄壁由此形成。

3.4 泥漿槽防滲墻

用繩鏟或其他方法挖溝，溝寬通常為1.5～3m。溝渠開挖后，填入黏土砂和礫石的非壓實(shí)混合物，形成防滲墻。

3.5 混凝土防滲墻在水利工程中的設(shè)計(jì)

在水利工程項(xiàng)目中，河床是壓力條件變得更加嚴(yán)峻的地方，河床最容易受到水力破壞。因?yàn)楹哟驳臎_積層更堅(jiān)固、滲透性更強(qiáng)。塑性混凝土對壩基和壩體的過濾可以起到很好的作用，可以全方位阻斷地下滲濾，減少對壩基穩(wěn)定性的影響。對壩基入滲直徑的分析表明，塑性混凝土防滲墻是一種理想的密封材料。在開挖混凝土墻體結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮實(shí)際的結(jié)構(gòu)條件，如墻體的高度和厚度、墻體上邊緣的高度、墻體下邊緣的高度、墻體之間的距離以及墻的深度，需要結(jié)合實(shí)際情況計(jì)算墻下部與壩基的相對防水層。塑料混凝土防滲墻性能指標(biāo)主要有抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)、彈性模量等，防滲墻兩端必須與砂漿幕相連，并在接縫前后鉆孔。防滲墻接縫處的孔距是通過實(shí)驗(yàn)確定的，如果兩端有一定的距離，孔的深度通常是通過1～2層相連的防水層穿透塑性混凝土防滲墻實(shí)現(xiàn)的。防滲墻和砂漿立面墻共同構(gòu)成了一個(gè)新的密封系統(tǒng)。

4 防滲墻施工中應(yīng)注意的問題

在建造防滲墻時(shí)，孔的質(zhì)量是保證防滲墻質(zhì)量的最重要因素。同時(shí)，豎立隔墻時(shí)的鉆孔時(shí)間占總施工時(shí)間的2/3以上，是限制施工時(shí)間的主要因素。施工過程中必須采取措施有效防止或減少偏孔，偏差必須控制在可接受的范圍內(nèi)。保證混凝土墻體施工質(zhì)量的關(guān)鍵是切割的連續(xù)性和澆筑的準(zhǔn)時(shí)性。堅(jiān)實(shí)的泥漿固壁被視為一個(gè)重要的組成部分。否則，一旦塌孔問題產(chǎn)生，施工就會中斷，裂縫部位的處理將非常困難。因此，每個(gè)操作都必須嚴(yán)格按照規(guī)則、控制質(zhì)量和程序的進(jìn)行。同時(shí)，加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，保證維修速度，確?；炷练罎B墻“連續(xù)運(yùn)行”，確保防滲墻的質(zhì)量。

5 不同防滲墻工藝方法的應(yīng)用范圍

在水利工程施工項(xiàng)目中，混凝土防滲墻通常穿過松散的覆蓋層和較硬的巖石層，有時(shí)也穿過較厚的基巖層。因此，在水利工程中架設(shè)防滲墻時(shí)，需要了解松散覆蓋層的厚度、層數(shù)、透水性和工程結(jié)構(gòu)等，然后根據(jù)技術(shù)要求增加防滲墻的厚度。一系列試驗(yàn)得出以下數(shù)據(jù)：玄武巖和花崗巖的切削深度為36.29m，粉砂巖、白云巖和黏土質(zhì)粉砂巖的切削深度通常為8～12.5m。板巖、石英巖和砂板巖的深度為4m。

6 結(jié)語

綜上所述，混凝土防滲墻技術(shù)具有不增加成本、施工總工程量較少、氣密性更好、防滲性更高等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，目前混凝土防滲墻技術(shù)被大面積應(yīng)用于水利工程領(lǐng)域。隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，混凝土防滲墻變得越來越完善。然而，在水利工程中實(shí)際應(yīng)用混凝土防滲墻設(shè)計(jì)時(shí)仍然存在許多問題和注意事項(xiàng)。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)師在總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，要不斷學(xué)習(xí)提高自身工程技能，設(shè)計(jì)出更好的混凝土防滲墻，使其在實(shí)際的水利工程應(yīng)用中充分發(fā)揮作用。

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