理工论文范文于家寨水库防渗墙施工技术

　　摘要：本文对于家寨水库混凝土防渗墙施工过程进行了详细介绍，重点介绍了防渗墙造孔和防渗墙混凝土浇筑工艺，尤其是对薄型防渗墙造孔成墙过程中采取的特殊工艺进行了介绍，为以后同类工程提供了成熟的经验。

　　关键词：理工论文,于家寨水库,防渗墙;造孔,抓斗,方形钻头,导管;拔管

　　1概述

　　1.1工程概况

　　于家寨水库位于河北省唐县军城镇西1km处的通天河上游，水库流域面积83km2。 总库容814.3万m3,兴利库容323万m3,是一座以防洪灌溉为主的小(1)型水库。水库建坝时主河道有一段未清基至原河床，水库建成蓄水后发现严坝基有渗漏现象，1977年对渗漏段进行了灌浆处理，基本解决了绕坝渗漏现象，但仍存在一定安全隐患，因此除险加固工程采用塑性混凝土防渗墙进行处理，该工程由河北省水利工程局进行施工建设。

　　1.2防渗墙设计指标

　　本工程防渗墙位于上游坝坡，平行于坝轴线，距坝轴线12.4m，全长247.92m，墙顶高程315.5m，底高程随基岩高程的不同而不同。防渗墙入岩深度0.5～1.5m，防渗墙厚度0.3m，造孔工程量约6000m2，混凝土浇筑约2241m3，防渗墙混凝土采用粘土或膨润土混凝土，抗压强度不低于5MPa，抗渗标号S4，渗透系数不大于10-7cm/s，弹性模量小于14000MPa。

　　1.3地质情况

　　地质勘探资料为：上部为原坝体回填料，坝坡干砌石以下为堆弃，块径局部大，再往下为砂卵石，再往下为中粗砂层，局部有少量粘土，应为心墙，再为基岩，基岩为片麻岩，灰褐色，上部为强风化，岩芯为碎块状，层厚1～2.4m，下部为中风化～弱风化，岩芯大部分呈柱状，局部为块状。

　　2施工布置

　　2.1施工平台

　　施工平台采用砂卵石填筑，平台宽度14.31m，平台自上游至下游依次为碎石道路、泥浆沟、倒浆平台、导向槽、钻机平台，平台迎水坡采用抛石防护。

　　2.2 导向槽

　　导向槽底部为旧坝体，旧坝体上部砂卵石层块石较多，当时筑坝时采用人工方式，没有大型机械碾压，结构松散，容易坍塌，导向槽应有足够刚度、强度，并能适应松散地层，因此采取钢筋混凝土导向槽，型式为“L”型，导向槽深度1.2m，顶宽0.3m，考虑到坝体内卵石块径较大，因此将槽口宽度设置为0.65m，每30m设一分缝，分缝处以Φ16拉接筋连接。

　　2.3泥浆供应系统

　　泥浆护壁是防渗墙施工中的关键环节，泥浆护壁效果的好坏直接影响防渗墙造孔质量和施工进度，本工程主要为砂砾石地层，透水性较大，容易发生泥浆漏失，因此泥浆需具有良好物理性能、流变性能、稳定性，通过对附近粘土料场的考察，采用了白合土场红粘土进行制浆。

　　泥浆系统由泥浆制浆站、泥浆池、供浆管路组成。制浆站设置在溢洪道，搅浆机械采用300型地质钻机配置自制搅浆器改制而成，泥浆池布置于旁边，分为原浆池和标准浆池，每个容积100m3，可以同时满足3个槽孔的需浆量，供浆采用泥浆泵配置胶管输送，并设置若干节制阀门作为支线管路，供浆方式为静止方式，不设泥浆回收系统，浇筑时置换的泥浆采用污水泵抽至其他部位导向槽内存置利用，废浆则通过泥浆沟排至指定区域。

　　2.4槽孔布置

　　本工程槽孔长度定为7m，共划分为36个槽孔，一期槽孔和二期槽孔各18个。

　　3防渗墙造孔施工

　　本工程防渗墙厚度仅30cm，传统的冲击钻造孔由于钻具重量轻导致效率低下，无法满足工程进度要求，因此采用抓斗抓槽、冲击钻配合的施工方法，配置一台液压抓斗，两台CZ35钻机。开始时计划采用抓斗抓取上部砂砾石层，冲击钻施工岩石层，但试抓时当抓斗抓取导向槽底以下3.0m范围内时发生大面积漏浆，多个槽孔均是如此，经过分析认为该部位为原坝体，多为卵石和块石，填充物少，孔隙很大，最后采取将这3m抓除，回填粘土，然后采用冲击钻进行冲击，将漏浆空隙封堵，该方案实施后起到了很好的效果，漏浆问题得到了解决，造孔施工开始正常进行。抓斗型号为30型液压式，最大抓取长度2.8m，每个槽孔分三次抓取，先抓两侧，后抓中间，抓斗站于倒浆平台和碎石道路上，行走至要抓取的位置，履带平行于防渗墙轴线，根据导墙上的控制线调整斗齿至准确位置，使各项偏差控制在规范之内，然后开始抓槽，同时采用装载机和自卸汽车运输弃渣，抓槽时向槽内注入泥浆进行护壁，保证泥浆液面不低于导向槽顶50cm。

　　抓斗抓完上部砂砾石层后，遇弱风化岩层能抓取时则继续采用抓斗，不能抓时则采用CZ-35型冲击钻施工，每个钻机配备一个方形钻头、一个筒钻、一个抽筒，方形钻头为我单位针对薄型防渗墙施工而特制，重约4T，宽1.5m，对于岩石层施工效率较高，另外对于扫孔，劈打小墙非常有效，劈打过程中及时进行淘渣，同时补充新鲜泥浆，冲击钻施工至要求的深度后停止钻进。

　　基岩面由四方共同鉴定，根据鉴定结论，决定基岩面高程，保存入岩岩芯和终孔岩芯，并分类编号保存备查。

　　槽孔质量控制：槽壁平整垂直、无梅花孔、小墙;孔位偏差不大于30mm;孔斜率不大于4‰，孤石和基岩陡坡控制在6‰以内;入岩深度满足设计要求，采用悬吊钻头测斜法测量孔斜和孔底偏差。

　　清孔换浆采用抽桶出渣法，清孔换浆结束后1h,对换浆情况进行检测。合格标准为：孔底淤积厚度不大于10cm，槽孔内泥浆密度不大于1.30g/cm3,漏斗粘度不大于30s,含砂量不大于10%，孔底淤积厚度采用测针和测饼配合测量的方法确定，一、二期槽接头孔，用钢丝刷钻头对槽壁刷洗，上下刷洗不少于50次，合格标准是：刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加，保证一、二期槽混凝土结合紧密。

　　4防渗墙混凝土浇筑

　　防渗墙混凝土为掺加膨润土的塑性混凝土，设计强度等级C5W4,由于强度低，因此掺加粉煤灰，混凝土坍落度180mm～220mm。

　　混凝土浇筑采用直升导管法，导管为φ200mm无缝钢管加工，共配备三套导管，7m长槽孔下设三套导管，顶节导管上为承料漏斗，导管采用吊车提升，下设后导管底口距槽底150～250mm，导管上口采用导管夹和井架固定。

　　混凝土浇筑通过储料平台下料，储料平台的最小容量满足首次下料要求，储料平台放置于钻机平台处，通过溜槽向导管内输送混凝土，混凝土采用JS500拌和站生产，翻斗车运输，在坝顶对应槽孔位置设置溜槽，混凝土料通过溜槽卸至储料平台内。

　　混凝土开浇时采用顶塞法，浇筑过程中始终保持导管埋深1～6m，混凝土面上升速度不小于2m/h，混凝土面均匀上升，各处高差不大于50cm， 30min测量一次槽内混凝土面深度，每2h测量一次导管内混凝土面深度，及时绘制混凝土浇筑指示图。

　　当混凝土浇筑快要浇出泥浆面时，提高浇筑速度，距泥浆面2m以内时，强化排浆工作，采用泥浆泵排空上层泥浆来降低混凝土冲击力，浇完后的混凝土面高出设计高程50cm。

　　5接头管拔管

　　本工程墙段连接采用接头管，在浇筑过程中每半小时微动接头管以防止筑死，浇完后拔管前每隔1小时转动一次，采用人工转动，必要时以吊车配合上下微动，同时必须观察槽内混凝土状态。拔管时间为混凝土初凝前，本工程为混凝土开浇后10～12h，采用吊车起拔，拔管过程中，及时向孔内注入泥浆，并注意观察有无异常，发现异常立即停止，采取措施进行处理。

　　6结语

　　于家寨水库防渗墙工程从开始到完成仅用2个月时间，进展比较顺利，对混凝土的抗压、抗渗和弹模检查均符合要求，工程运行后截渗效果明显，为同类工程积累了宝贵的经验。