土石坝混凝土防渗墙工程的施工工艺分析

 摘要：在处理坝基渗漏与工程除险的社会实践中，需要具备良好的防渗技术才可以保证坝基的稳定性与安全性，保障坝基能够发挥出良好的效用。其中混凝土防渗墙技术因自身具备的优点，在实际防渗施工中获得了较为广泛的应用。然而，混凝土防渗墙工程在土石坝环境中施工存在着较大的难度，只有充分把握土石坝混凝土防渗墙工程的施工工艺，选择合适的墙体材料，才可以保证整体工程的质量。 

　　关键字：土石坝 混凝土防渗墙 施工工艺 

　　一、混凝土防渗墙墙体材料 

　　在土石坝混凝土防渗墙工程中，需要根据实际工程所需要的抗压强度及弹性模量来选择混凝土防渗墙墙体材料。防渗墙墙体材料可以分为柔性材料与刚性材料两种。柔性材料一般所具备的抗压强度在5MPa以内，弹性模量在1000MPa以内，如塑性混凝土、固化灰浆等；刚性材料一般具备的抗压强度在5MPa以上，弹性模量超过1000MPa，如粉煤灰混凝土及普通混凝土等。其中塑性混凝土材料是由水、水泥、石子、砂子、膨润土、粘土等原材料在一定配比的组合下，经过搅拌、浆体浇筑凝结而成的混合材料，属于土与普通混凝土之间的柔性材料。塑性混凝土原材料选择使用膨润土及粘土代替了普通混凝土中的水泥，最终获得的塑性混凝土比普通混凝土更具备优势，如塑性混凝土与普通混凝土相比，塑性混凝土更加节约水泥，具备降低成本、施工便捷等优势，且塑性混凝土可以适应较大变形，具有极限应变大、弹性模量低、抗渗性较好等。在土石坝混凝土防渗墙工程中，塑性混凝土属于最为主要的防渗墙墙体材料之一。 

　　二、土石坝混凝土防渗墙工程的施工工艺及施工注意事项 

　　在进行土石坝混凝土防渗墙工程施工时，需要根据实际地质条件、水文条件，选择合适的机械设备，合理安排施工工序，土石坝混凝土防渗墙工程工艺流程图如下： 

　　土石坝混凝土防渗墙工程工艺流程图 

　　（一）修建施工平台与导向槽 

　　在进行造孔作业之前，设置导向槽，可以有效防止槽孔的废水、泥浆在孔口处漫流的现象，防止钻具撞击孔口，维护孔口土体稳定，避免孔洞坍塌；导向槽的设置需要注意其轴线要与防渗墙轴线保持平行，导墙宽为0.8m，深度为15m，槽口处宽度设置为1.0m；施工平台需要严格按照施工设计进行修建，土石坝混凝土防渗墙工程施工平台一般宽为11m，铺设15cm厚度的碎石以保证安装钻机轨道的稳定性。 

　　（二）槽段划分与施工成槽 

　　为提高防渗墙的整体性，需要尽量减少槽段接头数量，尽量加长槽段长度；成槽方式可以采用液压抓斗和冲击钻组合的“两钻三抓”方式快速成槽，这种成槽方式可以充分发挥抓斗的效用，提高端孔造孔的精确度，增加槽长，加快施工速度，提高成槽质量。采用液压抓斗在控制槽孔垂直度、提高成槽效率上有着较大帮助；采用冲击钻可以有效控制槽孔垂直度，加上冲击钻在槽内存在较大的挤压、冲击作用，可以有效增加基础密实度，防止槽壁漏浆、坍塌现象的发生。在不同的地质环境下，需要采取不同的钻头进行钻进，如在粘土层之中，选择空心钻头较为合适，而在砂砾层或基岩层地质环境中，采用“十”字形铸钢钻头较为合适，根据实际需要，合理安排钻头的使用，可以保证成槽质量及效益。 

　　（三）泥浆固壁 

　　在土石坝混凝土防渗墙工程施工过程中，需要采用泥浆固壁，泥浆本身存在着一定的抗剪强度，可以支撑槽壁，加强槽壁稳定性。固壁泥浆的使用，还具备润滑钻具、冷却钻头、防止塌孔的作用。在进行泥浆固壁施工时，需要保证泥浆配比符合施工设计的标准。 

　　（四）清孔换浆 

　　使用抓斗在挖掘槽底的过程中，会遗留少量的岩渣与细砂，在抓斗抓孔过程中，也会有少量的岩渣与细砂混在泥浆之中，最终沉淀在孔底，这些淤积物对墙体的质量有着极大的负面影响，所以要在混凝土浇筑之前，将所有的淤积物进行清理。一般清理造孔选择清孔换浆的方式。清孔换浆法可以采取气举法与反循环泵吸法，先使用抓斗将槽内淤积物进行清理，后使用泥浆槽底正循环置换法进行清理作业，最终清除槽底孔底淤积物。 

　　（五）混凝土浇筑 

　　土石坝混凝土防渗墙工程混凝土浇筑，可以采用直升导法进行水下混凝土浇筑作业，以2.5m的间距在每个槽段设置2组导管，导管型号以250mm直径为准；将槽口、导管与储料斗进行连接，使用混凝土输送泵对集料斗进行送料；在混凝土浇筑之前，需要使用带钢绳钢板封闭料斗口，并在导管内安置隔离塞球，在初次浇筑混凝土时，先往料斗内倒入砂浆然后注满混凝土，同时将封底钢板拉开，料斗内混凝土推挤隔离塞球，通过隔离塞球将泥浆从导管中排出；当混凝土到达孔底之后，让隔离塞球从导管底部浮出；混凝土进行初次导管填埋并保证填埋深度在50cm以上，导管最终埋深在1.0m――6.0m之间；在混凝土浇筑过程中，要保证料斗均匀瞎下料；浇筑过程中不可以出现混凝土浇筑中断现象。 

　　（六）槽段连接 

　　在土石坝混凝土防渗墙工程中，可以采用接头管法进行墙段连接，在一期槽孔浇筑之前便在其槽孔两端设置钢管，当浇筑混凝土初凝之后，将钢管按照一定速度拔起，形成接头孔，从而降低槽段连接的难度，节省混凝土浇筑量，且为二期槽孔表面泥皮的清除作业带来方便；但这种方法也存在着一定的不足之处，如将钢管拔出的阻力较大，混凝土初凝时拔起钢管容易造成混凝土坍落现象等。 

　　三、土石坝混凝土防渗墙工程施工质量控制的关键 

　　为保证土石坝混凝土防渗墙工程施工质量，就需要对槽孔深度进行良好控制，严格把关混凝土原材料的质量，保证每项原材料的使用都经过检验并符合施工设计的标准，在进行混凝土浇筑过程中，需要严格按照施工工艺及施工规范进行操作，禁止出现浇筑中断现象。在土石坝环境下进行防渗墙工程施工，选择塑性混凝土作为墙体的材料，可以获得良好的施工效果。 

　　四、结语 

　　在土石坝混凝土防渗墙工程中，使用塑性混凝土原材料作为防渗墙体的原材料，合理安排施工工序，保证施工过程中所使用各种原材料都符合标准，严格按照施工规范进行施工，可以有效的处理坝基渗漏，做到工程除险，维护坝基稳定性，收获良好的社会效益。 

　　参考文献： 

　　[1]汪胜利.混凝土防渗墙工程施工监理质量控制的几点体会[J].水利建设与管理，2012，（6）：44-47. 

　　[2]杨鳌，袁卫东.浅析马鞍山水库混凝土防渗墙工程质量检测[J].治淮，2012，（2）：24-25. 

　　[3]何海云.浅谈混凝土防渗墙的工程设计[J].科学之友，2011，（12）：54-55.