振動射沖混凝土防滲墻在水庫中的應用

王 勇

(新疆塔里木河流域希尼爾水庫管理局，新疆庫爾勒 841000)

振動射沖混凝土防滲墻在水庫中的應用

王 勇

(新疆塔里木河流域希尼爾水庫管理局，新疆庫爾勒 841000)

文章對振動射沖混凝土防滲墻施工技術在塔里木水庫中的應用進行了闡述，結果表明：振動射沖混凝土防滲墻在水庫壩基防滲中效果顯著，希望能與廣大施工技術人員進行切磋交流。

塔里木水庫；振動射沖混凝土；施工技術

塔里木水庫節水改造工程是塔里木河流域近期綜合治理工程之一,水庫地理坐標介于85° 52′～86°14′E,41°11′～41°17′N之間，設計庫容2400×104m3，設計水位888.4m，死庫容500 ×104m3，死水位885m，水庫設計灌溉面積0.6× 104hm2。工程建設內容如下。

(1)壩體工程。(2)壩體、壩基防滲。(3)水庫配套建筑物。(4)渠道工程。(5)水情自動測報系統。(6)水庫大壩監測系統。(7)壩頂戈壁碎石路面。

1 防滲墻設計

大壩樁號 0+045～0+395范圍，壩后地面滲水嚴重，經地質勘察，該壩段壩基有一層土質為砂層，厚9m～10m，是大壩滲漏的主要通道。

處理措施：在上游壩坡向下建造混凝土防滲墻，截斷漏水通道。振動射沖混凝土防滲墻設計：深入基巖0.5m，深度8～18m；墻體厚度0.3m；縱向范圍為沿壩體樁號0+045～0+395，防滲面積5781m2。

2 施工技術和工藝流程

2.1 振動射沖混凝土防滲墻施工原理

振動射沖混凝土防滲墻是一種新型成槽施工工藝。原理是：振錘通過振桿給成槽器提供垂向的激振力，帶動成槽器產生往復運動，使成槽器對所接觸的地層進行沖切、破碎；另外，泥漿泵經過振桿將大流量的中壓泥漿（壓力5～15MPa）輸送至成槽器的底部，通過底孔對地層進行噴射切割，對地層有輔助破碎作用，同時把成槽器破碎產生的散狀顆粒沖離原來位置，使成槽器能夠直接接觸到原始地層，提高破碎地層的效率，對地層進行逐層破碎剝離，最終形成槽孔。

2.2 振動射沖成槽施工主要工藝流程

2.2.1 施工前的準備工作

（1）搜集施工有關的資料：如地質、設計、管理、觀測、施工條件等資料。

（2）清理施工現場，修建施工臨時工程設施和施工機械作業平臺。

（3）施工試驗，材料試驗，修訂施工方案和工藝參數。

（4）施工前其他必須準備的工作。

2.2.2 測量放線

（1）根據設計要求，實地測定防滲板墻的軸線位置，放線測量誤差不超過2cm。

（2）測量堤壩頂高程，便于高程控制。

2.2.3 導向槽的修筑

沿防滲墻軸線，人工開挖導向槽，然后修筑導向板。槽中心線與施工軸線偏差不超過5cm。

（1）施工深度較淺，地層穩定性好時不需要修建導板，只需開挖導向槽，槽寬一般大于墻厚5cm，槽深0.5m。

（2）施工深度較深，地層穩定性不好時需要修建導墻，人工開挖導向槽，槽寬深不小于0.7×1.0m，可修建“L”型導墻。

2.2.4 泥漿系統

（1）利用攪漿機制備泥漿或自造漿。

（2）利用導向槽、泥漿池、正反循環機組組成泥漿循環系統。

（3）泥漿除渣：正循環利用雙泥漿池沉淀方式，反循環增加泥漿篩網過濾措施。

2.2.5 鉆機安裝和調整

（1）按設備要求組裝好鉆機，移動至軌道上。

（2）調整鉆機方位，使之對準導向槽，液壓腿撐住地面。

2.2.6 開槽施工

（1）將鉆具放入槽孔內，連接好管路，啟動機組進行鉆機試運轉，一切正常后轉入正常施工。

（2）實行排孔連續鉆進法：根據鉆具尺寸將槽段劃分為多個孔位，從槽孔的一端開始進行第一個孔位的施工，當第一個孔位鉆至設計深度后，提升鉆具至地面，移機到下一孔位進行相同工序的施工。

（3）鉆渣的排除方式：一般情況下采用正循環排渣。

2.2.7 槽段澆筑

墻體材料及澆筑方法：一般情況下，深度10m以內的墻體材料以固化灰漿為主。

固化灰漿的澆筑可采取以下步驟：

（1）根據設計要求的強度和滲透性，換算出槽段墻體澆筑需要的灰漿方量。

（2）將拌制好的水泥砂漿放入專用儲漿桶內，用BW850泥漿泵輸送至孔底，隨拌制隨灌注，排除孔內多余泥漿。

（3）利用壓縮空氣進行泥漿、水泥漿循環混合，漿液混合應當均勻，顏色一致。

2.2.8 對原材料的要求

（1）水泥。一般情況下，應采用42.5普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥。

（2）粘土。有機質含量小于3%，粘粒含量20%～30%。

（3）膨潤土。對減小析水性和降低滲透系數、彈性模量有明顯作用；一般摻量都比較小，不超過水泥用量的30%。

（4）砂以中、細砂為宜，含泥量最多不大于10%。

（5）粉煤灰。應符合規范要求的Ⅱ級以上的袋裝粉煤灰。

（6）水。無污染的中性水。

2.2.9 制漿和輸漿

（1）配制漿液材料必須稱量(或折算體積)，稱量誤差：水重不超過±2%，自動灑水裝置必須事先進行率定；其他材料重量誤差控制在±5%。

（2）漿液試驗：每項工程施工前按照確定的漿液配方進行制漿試驗，通過攪拌試驗確定漿液每缸最少攪拌時間。以漿液達至各介質混合均勻為準。

（3）漿液儲存。制漿量應大于單個槽孔的用漿量。

（4）漿液檢測。漿液攪制后應對傾倒出的漿液進行比重檢測。一般0.5h檢測一次。

（5）漿液輸送。用漿量較小時可直接在槽段附近制漿，放入泥漿池。用量大的情況下，需要配備專用制漿站，一般漿液輸送管道水平距離不大于200m，輸漿管內徑一般為￠75mm～￠100mm。

（6）漿量計量。用儲漿筒體積計量。

2.2.10 特殊情況的施工

（1）施工軸線彎曲。施工軸線彎曲半徑大于10m時，可以正常施工；當彎曲半徑小于10m時，可以應用套接法進行施工。

（2）堤壩內有障礙物。堤壩內有廢棄或現有管涵等障礙物時，應將造槽機越過障礙物施工。缺墻段可用灌漿或單管高噴灌漿工法處理。

（3）地層中有較大塊碎石、卵石，反循環不能直接排出時，可用沖擊桿破碎后撈出。

3 質量控制

3.1 施工過程質量控制

（1）沖切墻的深度、厚度、長度和工程量。（2）施工作業時沖切墻的連續性工序。

（3）注漿材料及配合比、密度和稠度、注漿量及供漿連續性。

（4）施工中發生的問題及處理。（5）機械使用狀況和故障處理等。

3.2 沖切墻墻體的質量控制

沖切墻質量檢查內容有：墻厚、連續性、抗壓強度、滲透系數、破壞滲透坡降、彈性模量等。

質量檢查方法：24h旁站測量鉆孔深度。

4 混凝土防滲墻截滲效果

振動射沖混凝土防滲墻施工，通過嚴格的質量控制和精心施工，工程質量達到優良等級，并在施工后水庫蓄水驗證了截滲效果：原壩段樁號0+045-0+395，處理前壩后地面滲水嚴重；加固處理后，壩后滲水全部消失。實踐證明：振動射沖混凝土防滲墻在塔里木水庫中的應用效果顯著。

10.3969/j.issn.1008-1305.2014.01.022

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1008-1305（2014）01-0069-02

王 勇(1979年- )，男，工程師。