水库大坝中混凝土加固技术与防渗墙设计
洪山水库除险加固工程塑性混凝土防渗墙设计
（2）可比项直接投资207.6万元
减少临时工程投资。
（3）上游水中抛石顶部无法行走重型机械。
方案Ⅱ
（1）主要工程量：土方开挖1.1万m3， （1）处理方式单一，施工工效高、速 （1）防渗墙施工时坝顶交通中断，需增加场内
土方回填1.1万m3，防渗墙4550m2。
度快，工期短；
临时交通道路；
（2）可与上游护坡同期施工，可汛前
（2）可比项直接投资195.1万元
完成挡水工程，水库安全度汛风险低。
14 2019·4
建筑施工
城镇建设 Urban and Rural Studies
经渗流计算，该段坝体坝脚出逸比降大于允许比降，坝体渗漏量 小。该段坝体不作防渗处理，坝脚采用贴坡排水防止下游坝坡渗 流出溢处产生渗透变形。
根据勘探，桩号0+000～0+130段坝体渗透系数1.4×10-5cm/ s，呈弱透水性。经渗流计算，该段坝体坝脚出逸比降大于允许 比降，坝体渗漏量小。该段坝体不作防渗处理，坝脚采用贴坡排 水防止下游坝坡渗流出溢处产生渗透破坏。
关键词：渗漏；处理；设计
一、基本情况 水库于1958年动工兴建，初建时为小（2）型水库，经过扩 建、续建配套、改善加固等过程，1970年5月建成为中型水库。 采用50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。设计水位81.61 米，设计库容1316万立方米；校核水位83.17米，总库容1726 万立方米；兴利水位79.95米，兴利库容622万立方米；死水位 75.00米，死库容345万立方米。水库设计灌溉面积2.7万亩。水 库主要建筑物有主坝、1#副坝、2#副坝、泄洪灌溉洞等。 二、水库渗漏存在问题 1、桩号河槽段坝基有砾砂层贯通分布，渗透系数 1.45×10-2～6.64×10-3cm/s，呈强透水性，常年渗漏，1998年 增设11眼减压井，现减压井已大部分堵塞失效，仅余3眼可用。 0+050～0+150坝段及0+300～0+450坝段基础清理不彻底，存在接 触渗漏，坝后有集中渗漏与散浸现象。 2、桩号0+100～0+300段坝后坡72.80m高程附近常年渗水湿 润，并伴有散浸现象，随着库水位升高，渗漏量明显加大，个别 地段出现集中渗漏；0+360～0+420坝段坡脚贴坡排水处常年渗 水，浸润线出逸点高，贴坡排水缝内及附近杂草丛生。 三、防渗处理设计 （一）防渗处理方案比选 1、坝基防渗处理措施比选 大坝河槽段坝基有砾砂层贯通分布，呈强透水性，根据《碾 压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中第6.2.2条的规定，该 类坝基可采用以下三种方案进行处理： 方案Ⅰ：垂直防渗； 方案Ⅱ：上游防渗铺盖； 方案Ⅲ：下游减压井排水。 综合分析，考虑上述三个方案的特点，着重从技术可行性、 防渗效果方面考虑，坝基渗漏加固选用方案Ⅰ，即垂直防渗。 2、坝体防渗处理措施比选 本次坝体防渗处理设计拟定以下两个加固方案，分别从技术 可行性、施工工艺、工程投资、施工工期影响等方面进行比较及 分析论证，以确定合理的方案。 方案Ⅰ：大坝上游坡粘土斜墙防渗结合在主河槽75.00m高程 布置防渗墙；
探讨水库大坝混凝土施工及防渗墙设计
关键 词 ： 库 大 坝 ； 凝 土 ； 水 混 防渗 墙 ： 计 设
１ 混凝土 防渗墙概 况
混凝 土 防 渗 墙 是 利 用 （ ） 孔 机 械 设 备 ， 助 泥 浆 的 护 墙 挖 槽 借 作 用 ， 地 下挖 出窄 而 的 槽 孔 ， 在 其 内浇 注 混 凝 土 而 成 一 道 具 在 并 有 防 渗功 能 的连 续 的地 下 墙 体 。混 凝 土 防 渗 墙 自身 要 能 满 足 强 度 和 变形 的要 求 ， 足 够 的 抗渗 性 和 耐久 性 ， 有 效 地截 住 渗 透 有 能 水 流 ，控 制 渗 流 量 ，墙 体 渗 透 比降 低 和 出 逸 比 降 均 满足 设计 要 求 。混 凝 土 防 渗墙 设计 的主 要 内容 有 ： （ ） 孔 工 法 比选 ； 造 挖 槽 总 体布 置 ； 厚 比选 ； 墙 体 材 料 比选 ； 浆 比选 ； 部 设 计 ； 计 墙 选 泥 细 设 指标 和 质 量要 求 。
的特 点 。
２１ 冲 击式钻 进 法 ．
冲击 式 钻 进 法 是 利 用 曲柄 连 杆机 构将 回 转运 动 变 为往 复运 动来 提 升 和 下落 钻 头 ， 利 用 钻 头提 升后 自由 下落 的重 力 冲 击 孔 底， 使土 层 破 碎 而 进行 钻 进 ， 并用 一 定浓 度 的泥 浆 护 墙 当孔 底 的 钻 渣 逐渐 增加 以后 ， 出钻 头 放 入 抽 筒掏 渣 ， 孔 后 采 用 水 下 直 取 成 升 导 管法 浇 注 混 凝 土 ， 混凝 土 靠 自重 和 自流 平 特 性 而 自密 实 行 成 一 段混 凝 土 墙 体 ， 段 间 一般 用钻 凿 法 连 接 。 击 式 钻 进 法 是 墙 冲 世 界 上 最 早 采 用 的工 法 ， 工 法 在 各 种 土 、 层 、 石 、 石 、 该 砂 勒 卵 漂
水库大坝中混凝土加固技术与防渗墙设计
水库 大坝 中混凝土加 固技术 与防渗墙设 计
祖 朝 明 李 寿 禄
（ 楚雄 欣源水利 电力勘察设计有 限责任公 司， 云南 楚雄 ６ ５ ０ ７０ ）
摘 要 ： 凝 土防 渗墙 主要 是 利 用造 （ ） 孔 机 械 设备 ， 混 挖槽 并借 助 泥浆 的 护壁 作 用 ， 地 下挖 出窄 而深 的槽 孔 ， 在 然后 在 其 内浇注 混凝 土 而 形成 一道 具 有防渗 功 能的连 续 的地 下墙体 。本文 针 对水 库 大坝 中的 混凝 土加 固技 术 与防渗 墙设 计 进行 分 析讨 论 ， 供 参考 。 仅 关 键词 ： 库 大坝 ； 凝 土 ； 固技 术 ； 水 混 加 防渗 墙
一
铣 器来 保证 挖槽 精 度 ， 度 高达 ｌ 一 ％ 。 精 ‰ ２ ｏ 该 工 法具 有墙 体 整体 性好 、 度 均匀 、 厚 适用 地层 广 、成槽 深 、挖 槽 精度 高 和挖 掘效 率 高的特 点 ， 最先 进 的造槽 机 械 。 是 目前世 界上最 深和 最 厚 的混凝 土 地下 连续 墙 都是 使用 铣槽 机建 成 的 。双 轮铣槽 机 又 可分 为液 压双 轮铣槽 机 和 电动 双 轮 铣槽 机两 类 ，主要 由意大 利 、 法 国 、 国和 日本 等 国生 产 ， 国 已少量 引进 。 德 我 ２７两 钻一 抓法 ． 两 钻 一抓 法 是 冲 击式 钻 进 法 （ 冲击式 或
内刀 片 的切 削 等作 用 ， 坏 土层 结 构 ， 破 水土 混 合 回流 后 泥沙 溢 出 地 面 （ 代机 是 在成 形 器 三 中设 置 排 渣管 用 反 循 环砂 石泵 抽 出 地 面）利 ， 用卷 扬 机操 纵 成形 器 不断 地 上下 移动 ，切 削 修 整孑 壁 ， Ｌ 造成 有 规则 的槽 孔 ， 用一 定浓 度 并 的泥浆 护 壁 。成孔 后采 用 水下 直 升导 管法 浇 注 混凝 土 ，混凝 土 靠 自重 和 自流 平特 性而 自 密 实形 成 一段 混凝 土 墙体 ，利 用 成形 器侧 向 水 喷 嘴冲 洗一 期槽 孔 混凝 土 的侧 面 ， 一 、 使 二 期 混凝 土 连接 紧密 ， 成地 下连 续 防渗墙 。 形 该 工 法适 用 于粒 径小 于 １ｃ 的砂 土 、粉 土 、 ０ｍ 粘 土地 基 ， 有 工效 高 、 具 造价 低的 特点 。 ２４锯 槽法 ． 锯 槽 法 是 利 用 锯 槽 机 带 动 锯 管 锯 割 地 层 ， 出有 规 则 的槽 孔 ， 用 泥浆 护 壁 ， 锯 锯 并 在 管 上设 置 排渣 管 ， 用反 循 环砂 石泵 出渣 ， 以 再 混 凝 土等 成墙 材料 置 换 护壁 泥浆 ，形 成具 有 定强 度 和 防渗性 能 的连 续墙 体 。该 工法 仅 适 用 于 松 散 的砂 土 、 土 、 土地 基 ， 粉 粘 工效 较 高。 ２５抓 斗挖 槽 法 ． 抓 斗 挖槽 法是 指 蚌（ ） 抓 斗 ， 用 机械 蛤式 利 作 用并 借 助斗 体 的 自重 ，打 开和 关闭 斗 门抓 取 土体 并 将其 带 出子 外 ，同时 用 泥浆 护壁 的 Ｌ
混凝土防渗墙施工技术在水库防渗加固工程中的应用
混凝土防渗墙施工技术在水库防渗加固工程中的应用发布时间：2023-02-17T05:51:20.509Z 来源：《城镇建设》2022年第19期10月作者：叶幼鹏[导读] 混凝土防渗墙是在坝轴线上开挖成槽，然后浇筑混凝土，等混凝土凝结后形成稳定的防渗连续墙。
叶幼鹏中国葛洲坝集团第三工程有限公司陕西西安710000摘要：混凝土防渗墙是在坝轴线上开挖成槽，然后浇筑混凝土，等混凝土凝结后形成稳定的防渗连续墙。
除了发挥防渗作用外，混凝土墙体也能提高水库大坝的结构稳定性，因此对保障水库工程的运行安全也有积极帮助。
在应用混凝土防渗墙时，需要熟悉其施工流程，并重点对先导孔施工、槽段施工、混凝土浇筑作业等环节开展质量控制，才能保证水库防渗加固效果达到预期。
关键词：水库工程；混凝土防渗墙；防渗加固引言混凝土防渗墙是指在坝体轴线上开挖沟槽，再灌注混凝土，待混凝土凝固后，形成一种稳定的防渗连续墙。
混凝土墙除起到防渗的作用，还可改善水库的结构稳定，对保证水库的安全运行起到积极的促进作用。
在采用混凝土防渗墙时，必须对其施工工艺进行了解，并着重于导孔施工、槽段施工、浇筑施工等各环节的质量管理，以确保工程的防渗加固效果。
1.混凝土防渗墙技术概述我国引进水库大坝混凝土防渗墙工艺后，因实用性强，对施工技术的要求也比较简单，墙体耐久性强、防渗可靠性高，现已在水库土石坝除险加固中被广泛采用。
混凝土防渗墙加固土石坝主要通过钻凿，抓斗和液压开槽工法在大坝坝体或者坝基上施工槽孔并通过浇筑混凝土构成连续防渗墙来实现防渗。
混凝土防渗墙能适应各种复杂坝基以及各种不同材质的坝体，墙能嵌入坝基基岩中一定深度，墙的两端能连接两岸坝肩岸坡基岩或者其他防渗设施，能完全切断坝体以及坝基渗漏通道。
2.混凝土防渗墙施工技术在水库防渗加固工程中的应用2.1.导墙施工水利工程建设中，导墙是防渗墙的基准物，施工人员需严格按照施工图纸及相关规范要求施工，确保防渗墙处于正确位置。
低弹模混凝土防渗墙在水库大坝防渗中的应用和施工要点
月竣 工 ，９ ９～１ ８ １７ ９ １年 完 成 保 坝 加 固 ， 一 座 以灌 溉 是
为 主 ， 合 防洪 、 电 、 水 等 功 能 的重 要 中型 水 库 。 结 发 供
三 溪水 库 枢 纽 工 程 由 主 坝 、 坝 、 常 溢 洪 道 、 副 正 非
介 于 中等 ～强透 水 性 之 间 。主 副 坝 黏 土 心 墙 垂 直 方 向
圆形钢管。
岩， 透水 率 多数 在 ５～１Ｌ ， 有 个 别 点 大 于 规 范 值 ， ０ｕ仅
整 体 属 弱 透水 层 ， 本 满 足 防 渗 要求 。 基 副 坝 建 基 面 表 层 为 强 风 化 花 岗 岩 ， 透 系 数 Ｋ＝ 渗 ２４ ． ８×１ ０～ｅ ／ ， 于 中 等 透 水 层 ， 主 要 渗 漏 地 段 。 ｍ ｓ属 为 强 风 化层 下部 为 弱风 化 岩 ， 水 率 在 ２ ３ 透 ． ０～３ ５ Ｌ 属 ． ０ ｕ， 弱 透 水层 ， 足 防渗 要 求 。右 岸 坝 肩 由于 不 均 匀 风 化 ， 满 覆 盖 层较 厚 ， 积 砂 质 黏 土 中夹 球 形 风 化 的强 风 化 岩 ， 残 厚 达 ２ ． ｍ， 风 化 花 岗 岩 厚 度 达 ９ ４ 以 下 为 弱 风 １２ 强 ． ｍ， 化花岗岩。
模混凝土 防渗墙施工过程 中的一些影响防渗墙质量 的问题提 出了处理办法， 以供相似工程参考。
【 关键词 】 土坝 除险加 固 低弹模混凝土 防渗墙 三溪水库 １ 水 库 概 况
三 溪 水 库位 于 长 乐 市 江 田镇 三 溪 村 ， 库 坝 址 以 水 上 集 雨 面 积 ４ ．０ ｉ ， ０ ０ ｋ 主河 道 长 度 １ ． ０ ｍ， 道 比 降 ｎ １７ ｋ 河
经过 ４ ０多 年 的 运行 ， 库 主 、 坝存 在 渗 漏 、 土 水 副 黏 心墙 渗 透 系 数 不 满 足 规 范 要 求 ， 体 防 渗 性 能 差 等 安 坝 全 隐患 ，０ ８年 ３月 ２ 日， 建 省 水 利 厅 组 织 专 家 对 ２０ ５ 福
混凝土防渗墙施工技术在都匀绿茵湖水库除险加固工程中的应用
水利大坝工程混凝土防渗加固措施研究
水利大坝工程混凝土防渗加固措施研究摘要：水利大坝工程与我国长久的经济发展有着密切的联系，每项水利工程的施工周期都较长，需要耗费的物力资源、人力资源都较大，前期的设计与技术要保证施工的质量，能够有效地开展管理工作。
施工质量对于一项工程的重要程度举足轻重。
其中，混凝土在水利大坝工程当中的地位不言而喻。
如若混凝土会影响后期大坝的正常使用，所引起的后果将是不堪设想的。
所以，对于每一个涉及质量的环节都需要严密地控制监管，确保混凝土的施工质量达到既定的标准。
水利大坝建设的每一步，都关乎未来的水利建设发展。
小到施工时间的缩短，施工质量得以提升，总结了更多有用的施工经验；大到对于水利大坝工程长远的技术提升到新的阶段，为国民经济的发展提供了应有的保障。
关键词：水利大坝；混凝土；防渗加固引言混凝土防渗墙是在坝轴线上开挖成槽，然后浇筑混凝土，等混凝土凝结后形成稳定的防渗连续墙。
除了发挥防渗作用外，混凝土墙体也能提高水库大坝的结构稳定性，因此对保障水库工程的运行安全也有积极帮助。
在应用混凝土防渗墙时，需要熟悉其施工流程，并重点对先导孔施工、槽段施工、混凝土浇筑作业等环节开展质量控制，才能保证水库防渗加固效果达到预期。
1水利大坝混凝土防渗墙概述防渗墙的建设需要遵循分段规律在容易渗透的水利工程建筑物中进行墙体建造，一段段的墙体最终连接成为一个长度围绕整个水利大坝工程的固体墙。
墙体的顶部又与大坝的闸坝相互关联，将墙体的根部防放置到不易渗漏的大坝深处，以减少大坝渗漏的可能性。
照目前出现的防渗墙体可以归纳出，防渗固体墙主要有几种类型分别是：原桩柱型、槽孔墙板型、圆孔以及双反弧形混合桩型、槽形孔和双反弧形孔混合桩型。
前两种墙体的类型由于对墙体之间的连接厚度有较高的要求因此其的防渗漏效果比后两种固体墙的效果稍差。
而后两种墙体在实际的水利大坝工程建设工程中常常相互辅助，混合运用增强防渗漏性能。
2水利大坝工程的问题2.1施工材料问题。
水利大坝工程的施工量较大，所包括的施工材料也更纷繁复杂。
水库大坝除险加固防渗设计处理
水库大坝除险加固防渗设计处理摘要：目前，我国的水利工程建设处于快速发展的时期，对于水库大坝的使用也不断增多。
而在水库大坝工程中，做好防渗加固工作十分重要，对此必须重视水库大坝的除险加固设计，以有效的保障水库和河道的防洪安全。
关键词：水库大坝；除险加固；防渗设计处理引言：水利工程的开展建设利国利民，水库大坝作为水利工程中最常见的建筑，针对水库大坝除险加固防渗设计的重要性，要对以往修建的水库大坝进行定期的维护和检修，已建的水库大坝当出现渗流时，要进行加固防渗的设计，并进行加固、防渗处理，真正地将我国的水库大坝建设管理质量提升。
一、水库大坝除险加固的防渗设计具体处理方式1.加强大坝其他建设项目的结构维护要想稳定大坝结构，还需要加强护坡工作，做好涵洞危险灾情处理、排水棱体处理，从而提高泄洪道排水的能力，实现大坝改造除险加固的目的。
滑坡对于水库大坝有着直接的影响，因此需要结合滑坡作用特点、自身性质、形成原因、滑坡范围、规模、滑坡的边界条件等，做好力学参考工作，从而实现滑坡有效处理，保证其安全稳定性。
2.混凝土防渗设计一般在对水库大坝进除险加固防渗施工的时候使用的施工材料大多为混凝土，并且在坝基的竖直面设置相应的防渗墙，这样能够加强水库大坝的除险加固防渗性能。
结合云浮市新兴县天堂镇五二水库除险加固设计施工经验和茂名化州市长湾河水库除险加固工程设计情况分析，在进行混凝土防渗设计的时候，首先要结合实际的施工情况而选择相应的施工设备，当坝基出现渗流现象时能够对该位置进行造槽作业，在此之后就可以进行清孔换浆作业，将之前设置好的槽孔按照顺序进行连接，最后在进行混凝土浇筑，防渗墙的设置施工也就完成了。
特别需要注意的就是，在对槽孔进行设置的时候要严格按照相关的设计方案进行，而且孔内的泥浆面不能够低于导墙最顶端30cm，也不能高于导墙最顶端50cm，槽孔位置的偏差不能高于3cm，经过清孔后孔内的泥浆厚度不能超过10cm，在确定工作完成之后的4个小时内进行混凝土浇筑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水库大坝中混凝土加固技术与防渗墙设计混凝土防渗墙主要是利用造(挖)槽孔机械设备,并借助泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的槽孔,然后在其内浇注混凝土而形成一道具有防渗功能的连续的地下墙体。
本文针对水库大坝中的混凝土加固技术与防渗墙设计进行分析讨论,仅供参考。
关键词:水库大坝;混凝土;加固技术;防渗墙1 前言混凝土防渗墙自身要能满足强度和变形的要求,并有足够的抗渗性和耐久性,能有效地截住渗透水流,控制渗流量,墙体渗透比降和出逸比降均满足设计要求。
混凝土防渗墙设计的主要内容有:造(挖)槽孔工法比选;总体布置;墙厚比选;选墙体材料比选;泥浆比选;细部设计;设计指标和质量要求。
2 造(挖)槽孔工法比选常用的造(挖)槽孔工法主要有冲击式钻进法(钻劈法)、冲击式反循环钻进法、射水法、锯槽法、抓斗挖槽法(抓取法)和双轮铣槽法等,施工中又有两种或两种以上工法的组合,如“两钻一抓”法、“两钻三抓(铣)”法和“铣、砸、爆”法等组合方法,以抓斗挖槽法和双轮铣槽法为先进。
2.1 冲击式钻进法冲击式钻进法是利用曲柄连杆机构将回转运动变为反复运动来提升和下落钻头,利用钻头提升后自由下落的重力冲击孔底,使土层(岩石)破碎而进行钻进,并用一定浓度的泥浆护壁(泥浆会在钻孔孔壁上形成泥皮,在泥浆压力作用下使孔壁保持稳定而不坍塌,并能防止泥浆渗漏),当孔底的钻渣逐渐增加以后,取出钻头放入抽筒掏渣,成孔后采用水下直升导管法浇注混凝土,混凝土靠自重和自流平特性而自密实形成一段混凝土墙体,墙段间一般用钻凿法连接。
冲击式钻进法是世界上最早采用的工法,该工法在各种土、砂层、砾石、卵石、漂石、软岩、硬岩中都能使用,工效较低。
国产主力机型是CZ-22和CZ-30型,钻具包括钻头和抽筒两部分,钻头又可分为空心钻头、一字钻头、十字钻头、圆钻头、角锥钻头和双反弧钻头等。
2.2 冲击式反循环钻进法冲击式反循环钻进法是在冲击式钻进法的基础上,在空心套筒式钻头中心设置排渣管,利用反循环砂石泵将钻渣与循环浆液经排渣管及循环管路,从孔底连续地抽入设在地面的泥浆净化装置进行净化,净化后的泥浆经循环浆池注入槽孔循环使用,通过这一循环,钻机完成钻进及排渣作业,直至造孔完毕。
由于采用反循环出渣方式,从而大大提高了钻进效率。
冲击式反循环钻机最早由法国公司在20世纪50年代研制成功,我国水利水电基础工程局于20世纪90年代研制成功CZF-1200型冲击式反循环钻机,同时地矿部门也研制成功CJF-20型冲击式反循环钻机,目前国产机型主要是CZF-1200、CZF-1500、CJF-20和CJF-12型。
2.3 射水法射水法是利用水泵送水至成形器中的射水装置所形成的高速射流和成形器及导水管本身质量的冲击力,以及向下移动时成形器内刀片的切削等作用,破坏土层结构,水土混合回流后泥沙溢出地面(三代机是在成形器中设置排渣管用反循环砂石泵抽出地面),利用卷扬机操纵成形器不断地上下移动,切削修整孔壁,造成有规则的槽孔,并用一定浓度的泥浆护壁。
成孔后采用水下直升导管法浇注混凝土,混凝土靠自重和自流平特性而自密实形成一段混凝土墙体,利用成形器侧向水喷嘴冲洗一期槽孔混凝土的侧面,使一、二期混凝土连接紧密,形成地下连续防渗墙。
该工法适用于粒径小于10cm的砂土、粉土、粘土地基,具有工效高、造价低的特点。
2.4 锯槽法锯槽法是利用锯槽机带动锯管锯割地层,锯出有规则的槽孔,并用泥浆护壁,在锯管上设置排渣管,用反循环砂石泵出渣,再以混凝土等成墙材料置换护壁泥浆,形成具有一定强度和防渗性能的连续墙体。
该工法仅适用于松散的砂土、粉土、粘土地基,工效较高。
2.5 抓斗挖槽法抓斗挖槽法是指蚌(蛤)式抓斗,利用机械作用并借助斗体的自重,打开和关闭斗门抓取土体并将其带出孔外,同时用泥浆护壁的一种挖槽工法。
成孔后采用水下直升导管法浇注混凝土,混凝土靠自重和自流平特性而自密实形成一段混凝土墙体,墙段连接一般选用接头管(板)法。
该工法适用各种土层和软岩,特别适合于在含有小漂石和石块的地基中挖槽。
新型抓斗大多配有测斜和纠偏装置,可调整抓斗斗体角度,使挖槽垂直精度达1P500以上。
抓斗挖槽法具有墙体整体性好、厚度均匀、适用地层广、工效高的特点。
液压抓斗在粘土层中施工工效一般可80～100m2P台班。
抓斗最早使用时是用钢丝绳来悬挂并进行控制的,20世纪60年代后期开始使用液压抓斗。
根据抓斗的结构特点,可把抓斗分成钢丝绳抓斗、液压抓斗、导杆式抓斗和混合式抓斗等,主要由意大利、日本、英国和德国等国生产,我国已批量引进,并研制开发成功。
2.6 双轮铣槽法双轮铣槽法是驱使安装在机架上的的两个鼓轮向相反方向转动,鼓轮上的切刀将地层旋铣、切割、挤碎,松动后的土、砂、卵石、岩石碎块用泵抽吸至地面,同时用泥浆护壁,成槽孔后采用水下直升导管法浇注混凝土,混凝土靠自重和自流平特性而自密实形成一段混凝土墙体,墙段连接由双轮铣槽机直接切割一序混凝土,在一、二序墙段连接中不需专门的连接件和特殊封堵就能形成良好的墙段接头。
该工法适用各种土层和软岩,配用特制的滚轮铣刀还可钻进坚硬岩石,利用电子测斜装置、导向调节系统和可调角度的鼓轮旋铣器来保证挖槽精度,精度高达1‰～2‰。
该工法具有墙体整体性好、厚度均匀、适用地层广、成槽深、挖槽精度高和挖掘效率高的特点,是最先进的造槽机械。
目前世界上最深和最厚的混凝土地下连续墙都是使用铣槽机建成的。
双轮铣槽机又可分为液压双轮铣槽机和电动双轮铣槽机两类,主要由意大利、法国、德国和日本等国生产,我国已少量引进。
2.7 两钻一抓法两钻一抓法是冲击式钻进法(或冲击式反循环钻进法)与抓斗挖槽法的组合,施工方法是先用冲击钻机或冲击反循环钻机钻进两相邻的主孔,终孔后再用抓斗抓取中间副孔的造(挖)槽孔工法。
两钻三抓(铣)法是在两钻一抓法基础上加以改进的。
造(挖)槽工法都有各自的主要性能和适用范围(见附表),选择造(挖)槽孔工法和设备时,主要应考虑几个因素的影响:坝体填筑材料,坝基、坝肩地层和岩层特性,水文地质条件;开挖深度、宽度和强度;施工条件;机械设备的适用条件。
根据我省水库大坝防渗处理防渗墙深度不大的具体情况,宜优先比选射水法、抓斗法等经济高效工法,或两钻一抓法等。
3 总体布置水库防渗处理防渗布置时主要考虑以下几点:(1)坝基地质条件和水文地质条件。
宜将防渗墙放在坚固而不透水的基岩或粘性土层中,尽量避开不利的地质构造,墙底应伸入相对不透水层,与坝的防渗体、坝基覆盖层和基岩内的防渗设施应紧密地连接成一整体。
(2)与原有防渗体及其他建筑物的连接。
与土质防渗体连接时,应作成光滑的楔形,插入土质防渗体高度宜为1P10坝高,接触面允许比降应按土料允许比降确定。
设计时应认真做好与坝身混凝土构筑物的防渗连接,但布置时应尽量避开与坝身混凝土构筑物连接,以减少接头处理。
(3)认真做好与两岸的连接设计。
(4)工程量最小和造价最低。
4 墙厚比选防渗墙的厚度选择是混凝土防渗墙设计的一个重要内容,影响防渗墙厚度的因素主要有坝高,渗透稳定条件,施工条件和地质条件。
《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)对此没有明确规定,只在规范第6.2.8条条文说明中提出混凝土防渗墙“一般允许渗透比降80～100作为控制上限值”。
我省大中型水库大坝80%以上坝高在40m以下,水库主要是20世纪80年代以前兴建的,坝体经过几十年沉降已趋于稳定,设计中比选防渗墙的厚度时可用防渗墙允许渗透比降确定,建议普通混凝土防渗墙允许渗透比降取80～100,塑性混凝土防渗墙允许渗透比降取60～80。
5 墙体材料比选墙体材料主要选用普通混凝土和塑性混凝土两种。
普通混凝土选用强度等级在C10以上,水泥用量在350kg/m3以上,水胶比在0.65以下,具有弹模高、强度大的特点,能承受较大的垂直和水平荷载。
但由于普通混凝土弹模太高,极限应变太小,墙体和周围坝体间产生的沉降差和变形差使墙体在垂直压力和侧摩阻力作用下产生的应力易超过普通混凝土允许强度而产生破坏。
塑性混凝土就是在普通混凝土基础上减少水泥用量,增加粘土和膨润土用量的混凝土,由水泥、水、粘土(膨润土)、砂石骨料和外加剂等配制而成,水泥用量70～200kg/m3,膨润土用量20～50kg/m3,粘土用量150～300kg/m3,其抗压强度2～5MPa,弹性模量300～1000MPa,渗透系数K6 泥浆比选泥浆在建造槽孔时具有支承孔壁,悬浮、携带钻渣,冷却和润滑钻具的功能,作用非常重要,但设计中易被忽视。
我省已做加固设计水库所在地的粘土料都未满足《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》(SL174-96)第4.0.4条“粘粒含量大于50%,塑性指数大于20,含砂量小于5%,氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3～4的粘土”的要求(水库除险加固报告地勘试验也不做土料矿物成份分析),为保证泥浆的质量,设计时应选用商品膨润土制备泥浆,并在泥浆中加入分散剂、增粘剂等外加剂,以提高泥浆性能,保持泥浆的稳定性。
通常将墙底嵌入弱风化基岩0.5～1.0m,当基岩相对不透水层埋藏较深时,应下接灌浆帷幕。
7.2 防渗墙与两岸的连接当两岸为缓坡时按一般防渗墙的做法即可;当两岸岩石比较破碎,相对不透水层埋藏较深的,可考虑在两岸坡段墙底进行帷幕灌浆;当两岸为陡坡时应选用帷幕灌浆。
7.3 与顶部的连接从坝顶直接建造的防渗墙其轴线应尽量往上游布置。
防渗墙墙顶高程应不低于非常运用条件的静水位。
墙顶不应与坝顶公路硬化路面直接连接,其间应留有一定的过渡层。
7.4 与混凝土构筑物相连与岸边混凝土墙连接时在结合部进行灌浆或用高压喷射灌浆进行连接。
7.5 墙段连接墙段连接的方法很多,要根据造(挖)槽孔工法而选用钻凿法(包括套接接头、平接接头、双反弧接头),接头管(板)法和软接头法,设计时要考虑合适的槽段长度,尽量减少墙段连接缝数。
7.6 墙体内垂直成孔防渗墙下接帷幕灌浆时,墙体内可采用预埋管法或拔管法成孔,墙深30m以内时可选用拔管法,墙深30m以上时应选用预埋管法,必须要求管子有足够的强度和刚度以及管子在墙体内的有效固定措施。
7.7 墙内观测仪器的埋设防渗墙内埋设的观测仪器主要有测斜仪、土压力和水压力观测仪、钢筋应力计等。
仪器埋设断面应在相邻混凝土导管间的中心位置上,要根据埋设的位置和方向,用合适的方法埋设固定。
参考文献[1]李志宏.论水库大坝混凝土加固及防渗墙的设计[J].广东科技,2007-06-23.[2]张远权.浅谈水库大坝混凝土加固与防渗墙设计建材与装饰(下旬刊)2008-06-21.(责任编辑：admin)。