水利工程的置換法防滲技術(shù)研究

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1堤防工程的開(kāi)槽

第一，抓斗法成墻。置換法的成墻深度和工效依開(kāi)槽工法的不同而異。薄型抓斗成墻最大深度可達(dá)38m。第二，射水法。一般適用于砂層及含礫較少，粒徑較小的砂礫石層。射水技術(shù)建造的槽孔厚度為22～45cm，造墻深度最大可達(dá)30m。射水法的工效及造價(jià)都比抓斗法略低。第三，鋸槽法可實(shí)現(xiàn)真正的連續(xù)開(kāi)槽。第四，氣舉反循環(huán)工法。即把噴導(dǎo)管插入導(dǎo)孔內(nèi)，下端為土石材料入口，上端露出地面為噴出口，使用空氣壓縮機(jī)向管底輸送高壓空氣，產(chǎn)生的入口與噴口間的壓差，把含有土石的泥漿噴出地面。

2泥漿護(hù)壁的操作

在天然地基條件下，堤身或堤基開(kāi)槽后，上體原來(lái)的平衡狀態(tài)被破壞，槽壁有發(fā)生坍塌的可能，在槽中注入泥漿可避免坍塌現(xiàn)象的發(fā)生。保持槽壁穩(wěn)定是泥漿的功能，泥漿還具有以下作用：第一，泥漿有懸浮土渣的功能。第二，由于泥漿的比重比較大，通過(guò)其循環(huán)作用可把成槽過(guò)程中產(chǎn)生的士渣帶出地面。第三，可長(zhǎng)時(shí)間保持流動(dòng)狀態(tài)。第四，泥漿用自然水混合而成，可起到冷卻和潤(rùn)滑鉆具的作用。

2.1黏土、膨潤(rùn)土泥漿

在工程中應(yīng)用最多的固壁泥漿是黏土泥漿和膨潤(rùn)土泥漿，其漿液是黏土顆粒分散在水中所形成的溶膠，可保證泥漿具有良好的性能。

2.2環(huán)保泥漿

在置換法防滲墻施工中，可采用環(huán)境無(wú)公害的環(huán)保泥漿。環(huán)保泥漿是以聚丙烯酰胺為主劑的穩(wěn)定液，這種高分子聚合物分子之間借助交鏈連接，遇水后發(fā)生膨脹，可提高溶液的黏度，并在槽壁立形成一層堅(jiān)韌的膠質(zhì)膜，能避免槽壁的坍塌，達(dá)到穩(wěn)定槽壁的效果。由于環(huán)保泥漿黏度較高，且對(duì)粉細(xì)砂有絮凝作用，可使其迅速沉降并凝聚團(tuán)?；岣吡俗ザ返淖ト肓?，對(duì)粉細(xì)砂抓取工效能提高2/3左右。實(shí)踐表明，環(huán)保泥漿各項(xiàng)指標(biāo)在成槽過(guò)程中都能滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，不需要進(jìn)行換漿作業(yè)。

3進(jìn)行槽孔驗(yàn)收工作

第一，單孔驗(yàn)收。對(duì)墻底入巖或深入黏土隔水層的防滲墻而言，通過(guò)先行施工的單孔(主孔)驗(yàn)收，來(lái)查明工程地質(zhì)的實(shí)際情況，確定基巖或黏土所在位置和高程。單孔驗(yàn)收的主要目的是確定基巖或黏土層面。第二，終孔驗(yàn)收。終孔驗(yàn)收的主要內(nèi)容有：孔位、孔深、孔斜度、槽寬；基巖巖樣和入巖的深度；Ⅰ、Ⅱ期槽孔接頭的搭接厚度。第三，清孔驗(yàn)收。終孔驗(yàn)收的主要內(nèi)容有：孔底的淤積厚度；槽孔泥漿性能；接頭的刷洗情況。

4各種置換法施工工藝

4.1抓斗法成墻施工工藝

抓斗法成墻槽孔有純抓法和鉆抓法。純抓法成槽建造塑性混凝土防滲墻施工工藝。首先，施工工藝流程?！凹冏シā笔┕ぞ褪敲總€(gè)槽孔均采用抓斗分3次直接抓取成槽。其次，成槽方法。直接用抓斗抓取成槽。再次，泥漿固壁。為確保固壁效果和清孔換漿質(zhì)量，一般應(yīng)采用膨潤(rùn)土按照現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定的泥漿配合比配制漿液。最后，槽孔澆筑。采用泥漿下直升導(dǎo)管法進(jìn)行澆筑。按標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求布置澆筑導(dǎo)管。抓斗法的墻段連接方法。抓斗防滲墻墻段的連接最常用的方法是“接頭管法”和“切削法”等。

4.2鋸槽法成墻施工工藝

第一，鋸槽法成墻主要工藝。成槽工藝：測(cè)量放線、先導(dǎo)孔施工。對(duì)防滲墻軸線、槽孔孔位進(jìn)行實(shí)地放線測(cè)量，然后在軸線上打先導(dǎo)孔，收集堤身、堤基的地質(zhì)資料可供設(shè)計(jì)校核并修正防滲墻底線位置。鋪設(shè)軌道：鋸槽機(jī)行走軌道對(duì)稱(chēng)于防滲墻軸線平行鋪設(shè)，為保證成槽連續(xù)、順直，開(kāi)槽過(guò)程中隨時(shí)檢查找平軌道，使兩軌道軌頂?shù)母卟顟?yīng)小于5mm，平行偏差在上5mm以?xún)?nèi)。枕木放置應(yīng)整齊、穩(wěn)固，地基不得有不均勻沉陷。鉆導(dǎo)孔：打三個(gè)導(dǎo)孔，順序?yàn)橄葍蛇吅笾虚g，設(shè)計(jì)確定中間隔墻寬度，就可以形成一個(gè)有一定長(zhǎng)度和寬度的通槽，再注入泥漿。開(kāi)槽：鋸槽機(jī)開(kāi)槽速度可自行控制。第二，清槽、下導(dǎo)管和下隔離體。清槽：采用反循環(huán)換漿，按規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)槽。下導(dǎo)管和下隔離體：可采用上工布、丙綸反濾布制成袋狀作為隔離體，也可采用剛性隔離體，內(nèi)部澆筑混凝土，并作為墻體的一部分，不再取出。第三，澆筑混凝土。施工中應(yīng)采取以下措施：下設(shè)隔離體時(shí)保證其平行，并緩慢地垂直下至槽孔底部；加工一鋼管架將下入的隔離體固定，保證其垂直且松緊適度；混凝土澆筑時(shí)要對(duì)隔離體進(jìn)行澆筑，并在澆筑過(guò)程中及時(shí)測(cè)量隔離體與槽孔內(nèi)的混凝土面的高差。

4.3氣舉反循環(huán)法成墻施工工藝

氣舉反循環(huán)法成墻施工方法如下：第一，鋪設(shè)軌道及設(shè)備就位。沿著防滲墻的軸線方向鋪設(shè)軌道，并使軌道在同一個(gè)水平面上，這時(shí)才能將軌道固定牢靠，再用升降機(jī)將成槽設(shè)備安裝就位。第二，鉆進(jìn)成槽。先采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)在槽的一端鉆一先導(dǎo)孔至設(shè)計(jì)終孔深度。把邊長(zhǎng)20～30cm的方管或直徑20～30cm的圓管制成的噴導(dǎo)管插入孔內(nèi)。第三，清槽。在槽內(nèi)下放噴導(dǎo)管到底并來(lái)回移動(dòng)2～3次，從槽底不斷吸出鉆渣淤泥，同時(shí)槽內(nèi)不停地補(bǔ)充新鮮的泥漿進(jìn)行置換，保證清槽換漿后槽內(nèi)泥漿的技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求。

作者：熊艷華 單位：七臺(tái)河市汪清水庫(kù)管理處