浅析水利工程混凝土防渗墙施工技术的应用

张鹏宇

摘要：水利工程作为一项基础设施，在我国经济社会发展中占据着重要地位。混凝土防渗墙作为水利工程防渗加固工程中的重要组成部分，在水利工程中普遍应用，防渗墙的质量和施工技术的好坏直接关系到整个水利工程的使用与运行。因此文章就水利工程混凝土防渗墙施工技术进行略述。

關键词：水利工程；混凝土防渗墙；施工技术；应用

随着经济社会的发展，我国水利工程建设的数量和规模不断扩大。在这种形势背景下，为了提高水利工程的整体质量，我们需要借助于各种先进技术。其中，混凝土防渗墙技术在水利工程中的运用就是一个典型。在水利工程中，混凝土防渗墙主要应用于施工时的围堰、老坝除险的加固以及主体工程的防渗等。目前，混凝土防渗墙技术以其独特的特点已经在水利工程中得到广泛推广和应用。

一、混凝土防渗墙概述

混凝土防渗墙是垂直墙体的纵切图，其墙沿坝体延伸。在松散透水地基中进行连续造孔作业，并以泥浆固壁，向孔内灌注混凝土而建成的墙形防渗建筑物。

在松散透水地基中混凝土防渗墙是对闸坝等水工建筑物进行垂直防渗处理的重要方式之一。防渗墙的建造主要分段进行，墙段构成主要是一个圆孔或槽孔浇筑混凝土后形成，由诸多墙段连接成墙墙的顶部连接闸坝的防渗体，两端连接岸边的防渗设施，将基岩嵌入底部或相对不透水地层中一定深度，这样就可以对地基中渗透水流截断或大量减少，进而起到确保地基渗透稳定及闸坝安全的作用，同时还能将水库的作用充分发挥出来。在水利工程防渗施工中混凝土防渗墙得到了广泛地应用，其作用主要为控制渗流、围堰防渗、加固土石坝等。首先，控制渗流。通常选用上堵、下排及渗流出口进行反滤保护的措施进行渗流控制。其防渗方式主要分为3种：水平防渗、垂直防渗及下游排水减压。其次，围堰防渗。最常见的施工导流土石围堰防渗方式为钢板桩、连续管等。在多种围堰防渗方式中目前最经济最常用的方式为混凝土防渗墙，这种方式具有造价低、施工速度快、操作便捷等特点。最后，加固土石坝。在土石坝事故中，其发生的主要因素就是坝体、坝基漏水管涌。为此施工部门必须选用与之相适应的方式进行土石坝加固防渗处理。 目前常用的方式为粘土斜墙的增设、水平粘土铺设及设置截水槽等。

二、混凝土防渗墙分类

1.板桩灌注防渗墙

先在地基中打入焊接小管的钢板桩，等到合适的深度后，缓慢拔出钢板桩。接着在桩身被拔出后的空隙中填进防渗材料等，从而生成持续的防渗薄墙。

2.槽板式防渗墙

这种防渗墙的横截面一般是槽型，应用泥浆等方法来固壁，并且把槽孔开凿在适合的地方。然后把混凝土填进槽孔中。此类别的防渗墙，根据不同的单元槽的连接形式，可以分为两种类别： 连锁型和搭接型。

3.桩柱式防渗墙

这种防渗墙的护壁方式是通过套管或泥浆，接着在钻孔里面灌入混凝土。布置方式取决于所打桩孔的连接形式。比如常见的土石坝地基中的防渗墙，一般就使用连锁和搭接两种方式。

4.泥浆槽防渗墙

这种防渗墙比较特殊。首先沟槽长度一般为 1.5～3.0m，通过泥浆来固壁。此外，挖槽孔到达设计深度时，用一种砂、砾石和粘土混合而成的混合料取代泥浆，从而形成一道防渗墙。

三、水利工程中混凝土防渗墙的应用

在20世纪50年代，混凝土防渗墙技术起源于意大利，后来在其他国家得到发展和推广，后来逐渐被引入到我国，在水利水电工程中得到应用。在水利工程中，混凝土防渗墙的具体应用如下。

1.混凝土防渗墙前期质量把控

防渗墙中的主要基材是水泥，水泥标号一般应该大于等于 42.5#。搅拌时，还需要控制水量、水温等。一般而言，温度应该低于 40℃ 。除了水泥外，卵石和砾石也是不可或缺的部分。细骨料要把控好含泥量、黏粒量以及细度模数。对于粗骨料，需要把关好泥块量、含泥量以及粒径等。黏土或者膨润土以及两种土的混合料可以作为泥浆的土料，大量实践表明： 膨润土的效益较好。在施工环节上需要做到细致精确，多次校验，从而保证精准程度。依据所在地的水土性质、地址特点、闸坝构造以及环保的要求等来设计图纸，图纸应该包含有如下内容： 覆盖层的厚实、松紧程度和颗粒的组成以及承压水状况、透水性和地下水位。此外，还需要注意地质构造、风化的深度和程度以及断层碎裂带、深槽和反坡等情况。由上面所列举的资料来选定墙轴线的位置并且挑选墙体材料，接着对墙厚等来设计并规划，确保适宜性和可操作性良好。

2.施工设备

在水利工程中，混凝土防渗墙技术的应用离不开机械设备，其中，钻孔机械设备是施工中主要的一个设备。在具体的应用中，钻机的类型也是多种多样，各有优劣。比如，钢绳冲击钻机设备运用钻头对 地表层面多次反复进行冲击，然后使用抽砂筒把这些被冲击的碎屑排出来，这种设备的缺点是功耗比较大，而功效较低。而冲击式的反循环钻机设备则有所改进，它把钢绳冲击钻机中使用抽筒进行抽渣的方式，改为使用泵吸的方式进行抽渣，这样就 避免了钻机对地层中的颗粒进行重复破碎，从而提高了工作效率。但是，这种钻机设备也有一定的局限性，它需要有泥浆净 化机械设备配套进行分离工作。另外，还有抓斗挖槽机械设备，与前两种钻机设备相比，这种设备不需要借助于泥浆，使用斗齿直接对地层进行破碎处理，然后再抓出渣土，更进一步提高了工作效率。

3.造孔施工

造孔是混凝土防渗墙中的一个重要施工工序。在进行造孔的时候，方法也是多种多样，在具体的应用中，我们要从实际情况出发，选择合适的造孔方式。下面，我们就对三种常用的造孔方式进行介绍。第一，钻劈造孔法。这种造孔方法就是在墙轴线中的两个相邻 槽段，使用钻机设备分前后两期，并依照主副关系进行施工，当主钻孔一定深度后再把副孔钻劈，然后对钻劈的石渣进行存接，并整出孔外。在具体的应用中，这种造孔方法主要适用于那些砂卵石性的底层。第二，钻抓造孔法。首先使用钻机设备对其进行主副孔钻孔，然后依据槽孔的大小，选择两钻一抓或者三钻两抓的方式把石渣抓出。这种造孔方式主要适用于那些在比较紧密的地层中挖深槽孔。第三，抓取造孔法。与前两个造孔方法相比，这种造孔方法直接进行槽孔挖掘，工作效率更高，在应用中主要适用于粉土层和砂乱石层。

4.其他主要的施工环节

除了钻孔，在混凝土防渗墙中还有以下几个主要的施工环节需要注意。第一，墙体材料的选择。目前，我们主要选择的墙体材料 是塑性墙体材料，这种材料不仅渗透系数小，而且适应变形能力和抗渗能力都比较好。第二，导墙的利用。在具体的施工中，由于防渗墙中的每一个槽段的施工时间较短，我们最好选择钢架构型导墙，这样导墙能够重复利用，在很大程度上节省了工程造价成本。第三，防渗墙的连接。在方法上，防渗墙的连接我们主要采用的是接头管法，在这种连接方法中，我们要严格控制接头管的起拔时间，这是影响防渗墙施工质量的关键因素，具体时间是在混凝土初凝之前。另外，在防渗墙进行连接的时候，我们还要关注混凝土的配比，空气的湿度以及接头管掩埋的深度等要素。

综上所述，水利工程在我国国民经济发展中占据着重要地位。在水利工程中，我们要从施工实际情况出发，选择合适的混凝土防渗墙技术，并在施工中把握好各个施工环节，从而提高防渗墙整体的施工质量，使它更好地为水利工程服务。

参考文献：

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