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1、防渗墙工程施工技术综述摘 要:着重从防渗墙的成槽成墙,槽墙接头,墙体质量检测、原型观测、施工自动化等工艺方法、技术手段、设备仪器、材料工具诸方面综合介绍了区外防渗墙工程施工科技进步动态,可作为广西开展库坝、河堤、堰坎作防渗加固处理时的借鉴。关键词:防渗墙;施工技术;工艺;设备防渗墙起源于50年代,是库坝、堤堰工程进行防渗加固处理的有效可靠措施。40多年来,防渗墙工程的施工技术进步日新月异,施工经验日益丰富,本文从现有资料,予以综合、分析、比较、介绍,以供参考。1高深库坝厚防渗墙成槽成墙技术工工艺、设备、材料库坝防渗墙是使用铣槽机、钻机、抓斗等主要机械并配以辅助设备,采用以铣削、
2、钻壁、抓铲为主,爆、吸为辅及其组合的工法(工艺)进行造孔(槽)作业的,而且因地层岩性、库坝土质不同而异。除常用的钻吸法(冲击钻+抽筒,冲击钻+反循环泵管)外,还有如下其他工法、设备。1．1普通、单一地层成槽工法、设备(1)直抓法。在颗粒粒径较小的砂卵石层单用BH型液压导板抓斗(以全液压履带式起重机起吊)不经破碎直接抓取至地面装车运走而成槽,其功效相当于用冲击钻进、抽筒清碴工艺的15～20倍。(2)钻抓法[1]。即两钻一抓法或上抓下钻法,使用钻机与导板抓斗(分为机械式和液压式)或带齿铲斗联合作业交替进行挖土———提升———排土工序而成槽。(3)铣抓法[2]。在长江三峡等重要工程围
3、堰防渗墙施工中引进了德国宝峨公司产BC-30型双轮铣槽机与抓斗联合运用并辅以砸石用重锤组合而进行铣抓法造槽,这是目前最先进的设备与工法。(4)铣吸法。即单用双轮铣(配有反循环吸渣设备)直接铣削成槽。1．2复杂地层成槽工法、设备如地层中有花岗硬岩,块球体可用铣钻法,铣砸爆法[2]。在槽口的用聚能爆破,在下部的用全液压工程钻机,TOBEX偏心扩孔跟管钻具钻孔预爆。槽内钻孔爆破旨在提高铣削成槽工效。在复杂地层深槽孔段可用铣抓钻法[2],即上部风化砂层先用液压铣铣削,对其中平抛块石、覆盖层中砂卵石则由抓斗(并配10t重锤)抓取,下部基岩、部分砂卵石则由冲击反循环钻机钻凿。其他工法还有:
4、多钻头成槽机配砂石泵的BW工法及电铣刀挖掘机、超大型液压挖槽机等设备在国外多用于砂砾石层、固结层和硬质基岩的开挖,能不同程度地适应施工需要[3]。1．3非均质大粒径土石坝防渗墙成槽工艺有些工程采用定向爆破筑的库坝是典型的非均质大粒径土石坝。因其未经筛选、更未经分层碾压,建防渗墙时成槽施工有两大难题要解决:一是由于有新鲜坚硬、大粒径甚至超过墙厚的石块存在,成槽机具或被卡埋钻具或钻不动而难以通过,即使能通过也难以成规则槽。二是由于大小不一的超径石的构架作用形成孔洞发育连通的良好渗漏通道,地层漏失将十分严重以至无法固壁。根据长江三峡二期围堰和其他工程施工经验,可分别采取如下措施:(1
5、)遇大块石、孤石可采用少量裸爆、聚能爆破、钻孔预爆破碎,其钻孔可使用岩芯钻机,有条件时可使用全液压工程钻机,TOBEX偏心扩孔跟管钻具施工,利用已研制出的套筒式大合金钻头和自由抓卡可解决钻具在深孔基岸钻进中的卡钻难题[2](2)在定向爆破平抛层中造槽孔前采用预灌浓浆的工艺,以封堵渗漏通道。预灌则用跟管钻打孔、自流灌浆方式,造孔中随时用粘土、粘土粉、膨胀粉、水泥、锯末屑等物堵漏,抓挖中遇上漏浆则用膨胀粉堵漏。造孔泥浆使用下面提到的聚合物浆液以增强固壁作用。1．4采用新型造孔护壁聚合物泥浆和聚合物溶液[4]固壁稳定液是钻孔灌注桩、防渗墙能成孔(槽)的关键。它已由细分散泥浆、粗分散高
6、固相泥浆发展到当今的不分散低固相泥浆,或称聚和物泥浆(第四代)、聚和物溶液(第五代),均是以聚和物为基础的“不分散体系”,是最新的两代冲洗液和槽壁稳定液。与普通的高固相细分散泥浆(对槽壁稳定作用大小取决于浆液浓度)不同,聚和物溶液本身有较强的吸附胶结作用,缘是它以聚和物分子在槽(孔)壁表层及溶液可以进入的孔壁深处,形成的吸附膜胶结孔壁表层和深层岩土颗粒,即深入槽壁深处较大范围胶结加固土体,而对槽壁产生主动约束作用,尤对松散土体为甚。该溶液特具的强吸附胶结作用在攻克复杂地层钻进难题方面显示了比普通泥浆的极大优越性和良好的应用前景。1．5塑性混凝土及其他材料的成墙应用塑性混凝土因其
7、弹模低,极限变形大,抗压强度低等良好的物理力学特性更能适应周围土体的变形(沉陷、位移);以当地材料取代大部分水泥而价廉;和易性好,便于浇筑作业,接斗孔钻进较易而好施工等经济适用、安全可靠的优点广泛地应用于防渗墙[5],在对强度无过高要求时,大有取代普通混凝土的趋势。2槽墙接头处理施工新技术混凝土防渗墙的造孔、浇筑作业因划分两期槽段跳开施工而形成了可能产生渗漏的垂直向施工缝,只有在临时工程中才可以采用不作特殊处理的“直接接头”法(仅将接触面打毛或刷毛),一般永久工程均须对接头作特殊处理,才能使
