浅谈槽孔型防渗墙施工技术_刘晓宁.pdf

科 技 创 新科 技 创 新浅谈槽孔型防渗墙施工技术浅谈槽孔型防渗墙施工技术刘晓宁收稿日期：2023-07-21作者简介：刘晓宁，男，汉族，河北省水利工程局集团有限公司第三分公司，工程师。摘要对现阶段水利工程中较为常见的槽孔型防渗墙技术进行分析，并探讨防渗墙成槽技术在水利工程施工实践应用中所需注意的关键性技术要点，从而使防渗墙施工技术在水利防渗加固工程中得到广泛应用，降低水利工程发生渗漏问题的概率，确保水利工程质量安全。关键词槽孔型防渗墙；水利工程；技术应用随着水利工程的项目越来越多，在科学技术不断发展的大背景下，水利工程的施工技术在不断创新与进步。当前水利工程中防渗墙施工技术已经发展得较为全面，在工程施工中已经衍生出了多种防渗墙施工技术。防渗墙技术，因其结构可靠、防渗效果好、适应各类地层条件、施工简便以及造价低等优点，尤其是在处理坝基渗漏、坝后“流土”、“管涌”等渗透变形隐患问题上效果良好，在国内外得到了广泛的应用。我国水利水电覆盖层及土石围堰等有防渗压力的防渗处理一般首选防渗墙，其中槽孔型防渗墙使用较为广泛。施工单位应加强对各种防渗墙施工技术的应用，充分了解其技术特点。同时，在水利工程的施工实践中，施工单位应根据施工现场的实际情况，科学选择防渗墙施工工艺，准确把握防渗墙施工的要点环节，以提高防渗墙技术应用效果，提高水利工程施工质量。1.水利工程防渗墙成槽施工技术水利工程防渗墙成槽施工技术有射水成槽防渗墙技术、深层搅拌成墙技术、防渗墙锯槽成墙技术、抓斗成墙技术、链斗成墙技术小直径多头深层搅拌成墙技术等许多种类。1.1射水成槽防渗墙技术射水成槽防渗墙作为防渗处理的新技术，正逐渐被用于水利工程防渗施工中。射水成槽技术一般用于在砂土层或者黏土层条件下的防渗墙施工。当砂砾石层的粒径不超过 100 mm 时，也可以采用射水成槽技术来进行地下连续防渗墙施工。射水成墙技术施作防渗墙的最大成墙深度约为 30 m，成墙厚度为 0.22 m0.45 m，防渗墙整体结构渗透系数控制在 110-7cm/s以下。所谓射水成墙技术，也就是在防渗墙的施工中采用防渗墙造墙机来作为主要的施工设备，利用其所喷射出的高速水流对土层进行切割，并对孔壁进行修整。该技术能够根据实际情况采用正循环或反循环出渣方式完成槽孔施工。同时，与泥浆护壁技术相结合，在槽孔成型后即可通过灌注浆液来形成薄壁防渗墙结构，以避免出现塌孔、串孔等问题。射水成墙技术的成墙精度较高，施工操作较为便捷，因此成为水利工程建设中的重要防渗施工技术之一。1.2深层搅拌成墙技术目前，在水利工程的施工中还研发出了小直径多头深层搅拌成墙技术，该技术也是较为常用的一项防渗墙技术。现阶段，采用小直径多头深层搅拌成墙技术施作防渗墙时，最大成墙厚度一般为 0.2 m0.3 m，而最大成墙深度则能够达到 22 m 左右，其抗压强度达 0.3MPa 以上，能够将渗透系数控制在 110-6cm/s 以下，且满足砂砾层、黏土层、淤泥层、砂土层以及粉质黏土层等多种条件下的防渗墙施工要求。所谓小直径多头深层搅拌成墙技术，也就是在防渗墙施工中采用小直径多头深层搅拌机作为主要的施工设备，利用设备的动力传动装置来带动并列设置在主机上的多个钻杆旋转转动，而钻杆则可带动钻头钻进至岩土体内，直至推进至设计深度。该防渗墙成墙技术能够促使水泥浆与土体充分混合，并形成具有较好整体性的桩体结构，再通过相邻桩体之间的连接来构成防渗墙结构，从而起到防渗效果。同时，该成墙技术由于能够实现一次多头钻进作业，施工效率较高，防渗效果好、施工成本低且对环境的污染较少，因此在水利工程建设中得到了越来越广泛的应用。1.3防渗墙锯槽成墙技术当水利工程区域主要分布有砂土或者黏土，或者砂砾石层中卵石粒径不超过 100 mm 时，也可以采用锯槽成墙技术来施工防渗墙。锯槽成墙技术采用锯槽机作为主要施工设备，锯槽机一般由刀杆、支架、电控系统、传动系统、行走底盘和起重装置等部分共同构成。按照不同的传动方式，可以将锯槽机分为液压式锯槽机、机械式锯槽机两大类，其均可根据实际施工需要配置相应规格的刀杆等，以满足不同的成墙要求。锯槽成墙技术一般需要先设置先导孔，之后再以一定角度伸入刀杆，对土体进行上下往复切割。开槽前移速度根据工程区域地层的实际情况来确定，通常应控制在 0.8 m/h1.5 m/h。土体在被锯切分离后，采用正循环或者反循环出渣方式向槽外排出。当成槽长度较长时，利用土工布对槽孔进行分隔，采取分段作业施工，并在不同施工段分别进行开槽以及浇筑施工。采用锯槽成墙技术的成墙深度能够达到 40 m 左右，成墙厚度则一般为 0.2 m0.5 m，且能够通过采用不同的灌注材料来适应水利工程中不同抗渗性能、不同结构强度防渗墙的施工要求。目前较为常用的灌注材料主要有固化灰浆、凝灰浆等。1.4抓斗成墙技术薄型抓斗成型技术是目前在水利工程施工实践中比较常用的防渗墙技术之一，其成墙深度可达（转第 41页）39科 技 创 新科 技 创 新质，通过光谱遥感解析，监测水体中的悬浮物、叶绿素等信息，为水质管理提供依据。2.4应急响应情景在工程全周期中，可能会遇到一些致灾性强且不易应对的突发事件，如洪水、地震等。在这些情况下，遥感技术可以快速获取并评估灾害情况，为应急救援提供重要的信息支持。例如，通过遥感技术可以迅速获取、评估洪水的范围和深度，为防治洪水提供重要的数据支撑。同时，还可以通过遥感技术对灾后的地表进行快速评估，为灾后重建提供依据。3.水利工程质量监督中遥感技术应用要点遥感技术作为水利工程质量监督中的一种重要应用手段，可以提供高效、全面的监测和评估信息。在应用遥感技术进行水利工程质量监督时，需重点把握如下要点：3.1选择适当的遥感数据源和传感器在水利工程质量监督中，可以使用不同类型的遥感数据，如光学遥感数据、雷达遥感数据等。根据具体的监测需求和实际情况，选择合适的遥感数据源和传感器，以获取清晰、准确的监测信息。3.2建立准确的监测指标和标准水利工程质量监督需要明确监测的目标和要求，确定相应的监测指标和标准。这些指标和标准应与水利工程的设计要求和质量标准相匹配，并能够通过遥感技术获取相应的监测数据，以实现对质量状况的准确评估。3.3确保遥感数据的质量和准确性遥感数据的质量对于水利工程质量监督至关重要。在采集和处理遥感数据时，需要考虑数据的分辨率、时效性、几何精度等关键因素，并进行质量控制和验证。只有保证遥感数据的质量和准确性，才能得到可靠的监测结果，进而确保水利工程质量监督结果准确。3.4及时反馈监测结果并采取措施遥感技术可以提供及时的监测信息，但仅有监测结果还不足以解决质量问题。监测结果应及时反馈给工程负责人，以便及时采取整改措施，改进工程质量。监测结果还可以用于制定监督计划和预警机制，提前发现和处理潜在的质量问题，避免损失和事故的发生。4.结论因此遥感监测系统通过卫星或无人机等设备，跟踪、获取并向工程监督部门推送工程各阶段的情况，工程监督部门利用这些信息和数据，可以及时进行分析研判，尽快做出处置应对。遥感技术的广泛应用，极大提高了现代水利工程质量监督工作的效率和成效，减少了以往传统监督方式在人力物力上的成本，提前有效的避免了工程风险和安全生产事故，为全面提高水利工程建设质量提供坚实支撑。到 40 m 左右，一般适用于砂土或者黏土防渗墙施工，灌注材料则多采用泥浆石灰以及塑性混凝土等。抓斗成墙技术，是采用薄型抓斗开槽挖土施工，之后再进行浆体灌注来形成防渗墙结构。为保证薄型抓斗成墙的施工质量和效率，一般在施工实践中可与泥浆护壁等技术相结合。1.5链斗成墙技术随着水利工程防渗墙技术研究的发展，链斗成墙技术也逐渐成为了应用较为广泛的一项防渗墙技术。链斗成墙技术一般适用于在砂土层以及黏土层条件下的防渗墙施工，当砂砾层满足一定条件时，也可以采用链斗成墙技术来施作防渗墙。该技术一般采用链斗开槽机作为主要的施工设备，在开槽机上设置有旋转链斗，能够便捷地完成取土作业。首先开挖出宽度为 15 cm50 cm,深度为 10 cm15 cm 的深槽,将排桩斜置并向下放置到一定的深度,再对其进行泥浆护壁,使其发挥防渗的作用。2.防渗墙施工技术要点分析以某水利工程为例，防渗墙施工主要采用小直径多头深层搅拌成墙技术，下面将对该技术应用中的要点环节进行分析。2.1钻进成孔技术要点在应用小直径多头深层搅拌成墙技术施作水利工程防渗墙时，施工人员应详细了解工程区域的地层结构特征，以防止在钻进成孔施工中出现塌孔等问题。特别是当发现土层有裂缝、接料层或者粉砂层存在时，施工单位在钻进成孔过程中应采用泥浆护壁技术，且应对泥浆浓度进行必要的调整。同时，施工单位还可以将适量膨润土加入泥浆中，或者采取设置隔离体，以及适当加大其设置密度的方式来为钻孔提供辅助支撑，以防止出现塌孔或扩孔等问题，为防渗墙顺利施工奠定良好的基础。2.2成墙技术要点应用小直径多头深层搅拌成墙技术施作防渗墙时，需要利用钻头喷嘴灌注浆液，使浆液和土体进行充分的搅拌，才能形成防渗墙结构，钻头的钻进速度以及提升速度均会对防渗墙的成墙厚度、宽度、结构强度和最终的抗渗能力等产生较大的影响，因此在施工实践中，施工人员应严格遵守技术规范要求和操作规程，提高施工操作的准确性，通过标准化作业来保证搅拌桩的成桩质量，从而为确保防渗墙的防渗性能达到水利工程设计要求奠定良好的基础。2.3接缝处理技术要点施工人员在连接搅拌桩以形成整体防渗墙结构时，应注意做好接缝衔接部分的处理，以保证成墙质量。施工人员应对墙体连接部分进行彻底的清理，避免有夹泥等杂物残留，影响墙体连接的严密性。同时，施工人员应认真复核墙体之间是否保持相互平行，且应严格按照相关技术标准要求控制墙体连接长度，以确保墙体连接严密。在完成墙体连接施工后还应进行质量检验，如在检验中发现存在衔接封闭不严的情况，应及时采取修补措施，以确保防渗墙的防渗性能达到水利工程要求。3.结语此文针对槽孔型防渗墙技术特点和适用条件展开讨论，以提高防渗墙技术的应用性为目的，以期更好地解决水利工程中的渗漏问题。当前水利工程中的防渗墙施工技术已经发展得较为成熟，但在防渗墙施工中会受到环境等诸多因素的影响，在施工过程中还需不断地积累经验，提高施工效率，促使水利水电工程的防渗工作可以提升到新的水平。（接第 39页）41