某水库工程中防渗墙施工技术的应用探析

2015-03-22黄正君

黑龙江水利科技 2015年6期

黄正君

(新余市水利规划设计室，江西新余338000)

对于水库工程施工中，应用混凝土防渗墙能够有效坝基的渗漏问题。防渗技术的应用是在土石坝体里不断造孔成槽，然后用泥浆进行固壁，利用泥浆的条件下浇筑混凝土，也可在泥浆的浇筑下用回填的方式对一些其他的防渗材料筑成的防渗地下连续墙，其墙的基本作用就是防渗，也是为了保证大坝的安全以及地基的安全稳定而进行的非常重要的工程。

1 防渗墙的不同施工工艺应用

一般防渗墙基本上都穿过松散的覆盖层以及破损基岩，直到穿到比较完整的基岩。在进行勘探的工作时，首先要弄清楚松散的覆盖层厚度，分清其层位和分布情况，特别是对勘探的透水性和基岩的顶部，还要对其风化的程度和透水性进行勘探。防渗墙基本上在玄武岩和花岗岩的入岩深度能够达到36.29 m之深，且对粉砂岩和白云岩的夹泥质粉砂岩其入岩能够达到8 ～12.5 m的深度，防渗层在对板岩和石英岩以及砂质板岩中的入岩深度最大可达4.0 m。这是由于火成岩和玄武岩的柱状节理的发育与其他各种岩石的风化的强度相一致。即风化越强烈，其风化带就越厚，入岩的深度也就越深。对沉积岩的风化则次之，呈现出风化带很薄，入岩的深度也次之，对变质岩的情况风化微弱，其风化带为最薄，其入岩的深度也就越浅。

由于松散覆盖层一般都不均一，在工程中经常会遇到一些双层和多层的结构地基，此类地基的类型，对于地基的渗透和稳定、结构应力产生非常大的作用和影响。如果出现流水现象，则是在表面是相对于不透水的覆盖，在下层有透水性很强的砂卵砾石层，对于不透水的层底，比较容易造成很大的承压水头，继而出现流水现象。

对于不同的土层，在交界处很容易产生负弯矩较大的情况，特别是对于弹性模量的不同层来说，有较大的差异情况下，在勘探的时候应从深覆盖地基层中适量对勘探孔进行加密，还要清楚了解到各个层的分布和厚度。而冲积层基本上都会有三向不均一的特点，要对其做出多个剖面的处理，并纵横地对其进行联系［1］。防渗设计中渗透系数是一项重要的指标，主要是利用野外进行钻孔进行注水试验和抽水试验，或者利用室内试验进行确定。至于洪冲击土层有无孤石的情况，会影响到造孔的方式，在造孔中，底部是否有基岩和孤石的情况，很容易弄不清楚。因此，在勘探时要找出准确的基岩面行，同时对于钻孔要适当加密。

2 某水库的工程概况

某水库的大坝主要用沥青的混凝土心墙进行防渗，在心墙的上部和下部厚度均等，都是0.3 m，其上部和防浪墙相连接，在底部主要用台阶式并加宽到0.8 m，并和混凝土的基座或者槽孔混凝土防渗墙相连接。对于左右坝肩混凝土的防渗墙工程是(0 －231 ～0 +510)的设计桩号，左右坝肩的防渗墙中基础处理墙长度为541 m。其中，岸坡的覆盖层很厚，其厚度最深为30 m，主要用厚度为0.45 m的混凝土防渗墙，并伸入带基岩面的0.5 m处。

对于水库工程的施工项目主要是:砂卵石的开挖项目、砂砾石的回填施工，防渗墙混凝土的施工和现浇混凝土以及防渗墙的刻糟和回填等施工。混凝土的防渗墙设计指标是C15F200W6，在施工中要多加注意。

3 防渗墙施工的技术和工艺程序

按照本标段的地层及其特殊性，在施工的方案主要选择液压抓斗抓取的施工方式。其施工程序大致从施工准备开始，经过现场施工测量和导向槽、倒渣平台，然后是混凝土的防渗墙浇筑，最后是质量检查和交工的验收等施工，自此施工结束。

在施工方法上，施工的平台要建立在防渗墙的中心范围，并清基到原先的地面水平的高程上进行开挖和施工，可以利用挖掘机进行配合一辆15t 的自卸汽车来运料，然后运送带监理所指定地点的弃料站。并在导向槽的前面7.0 m处进行回填砂卵砾石层，其厚度应在0.2 m。施工平台如果填筑到设定的高程之后，就要在导向槽的上游边墙出作为起点，对上游7.0 m处再碾压倒渣平台［2］。

在对导向槽的施工时，对其底宽设为3.8 m，高为0.4 ～1.0 m，其墙的顶部宽设为0.3 ～0.5 m，对导向槽的内净宽为0.80 m，每10 m再设一伸缩缝。主要运用“L”型的钢筋混凝土挡土墙，也可采用长方形的钢筋混凝土，其中导向槽的混凝土其强度在C15。在进行导向槽的施工时，首先要放防渗墙的轴线，按轴线作中心，以混凝土防渗墙的断面尺寸，运用人工形式把底部整平，然后再布置钢筋和立模以及混凝土的浇筑。同时，在导向槽的施工之后，再用液压抓斗对槽段间进行抓槽。在施工中要注意各个工序的有效展开，保证其环节的有序和协调，使施工能够保质保量地完成施工。

对槽段的长度要按照两岸坝坡的地质要求和特点，选择液压抓斗进行成槽，也就是采用三抓成槽的施工方式，其第一期槽孔为8.45 m长为一段，要先对槽侧两段抓槽，再抓中间槽段，其槽孔的孔径为0.45 m，其接头孔主要用液压抓斗进行抓取。

槽孔采用间隔曹端的施工方式，分一期槽与二期槽，先进行第一期槽段施工，再进行第二期的施工。各个槽孔要按照主槽和副槽两期进行施工。造孔中主要运用泥浆固壁的方式，采用泥浆泵来抽调沉渣，以及液压抓斗两种方式相结合进行清渣工作。要按照防渗墙的轴线在每20 m设置先导孔，从而掌握地层的岩性，并确定其防渗墙的底线高程。对于局部的地段，若地质的变化较大，就要适当地进行加密。在先导孔的钻孔时，主要用地质钻机进行，在钻取岩芯后，根据芯样进行资料的整理，然后再确定槽孔的底线高程，还应上报监理工程单位进行报批，以便对施工进行指导，要保证防渗墙的墙底高程设计满足有关设计图纸的要求和有关监理单位的规定。随后再进行槽孔的终孔和清孔换浆工作，要根据有关孔位和孔深，以及槽孔的长宽等进行质量检验和自检，通过合格后报监理单位进行验收并清空换浆。

4 工程施工的质量控制

本水库工程用的砂石骨料主要从西部某地砂石料场所采购，水泥用的是42.5 的普通硅酸盐水泥。在施工的质量检查中，首先要对原材料进行严格把关，对防渗墙工程所用到的水泥按照同批次的200t为单位，多次检查取样，送由有关质量检测部门进行检测。对砂石料每400 m3进行检测取样，对砂的细度要控制在2.2 ～3.0。

对于混凝土防渗墙的总体工程进行质量评定中，主要对其64个槽段技能型单元质量的检查，检测结果其技术指标均合格。64 组的检测抗压强度，都＞15.0 MPa，符合有关规定。对抗渗试块中的21组检测，都能够达到W6，对于设计要求中，有抗冻6组都检测达到F200，符合设计规定。检查槽段的连接，其部位均为紧密，顺坡和返坡的接缝处质量合格。工程中有23个单元工程达到优质。