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水利堤防加固工程防渗墙施工实践要点研究

作者

马均益

察布查尔锡伯自治县水利局 新疆  察布查尔  835300

水利堤防工程是抵御洪水灾害、保障人民生命财产安全的重要屏障。随着江河湖泊水文条件变化及运行年限增长,堤防渗漏问题日益突出,严重威胁工程安全。防渗墙作为水利堤防加固的核心技术手段,通过构建连续墙体截断渗水通道,具有防渗效果显著、适应性强等优势。然而,防渗墙施工涉及地质条件复杂、工艺技术要求高、施工环节多等特点,若施工过程中关键环节把控不当,易引发墙体开裂、渗漏等质量问题。因此,深入研究防渗墙施工实践要点,规范施工流程与质量控制标准,对提升水利堤防加固工程质量、保障工程长期稳定运行具有重要意义。

1 施工准备工作

施工准备是水利堤防加固工程防渗墙施工的基础环节,科学完备的前期准备工作可为后续施工顺利开展提供有力保障,其核心涵盖地质勘察、材料准备与设备选型等关键内容。

1.1 地质勘察与资料分析

地质条件是影响防渗墙施工方案制定与施工质量的决定性因素,需全面、细致地开展勘察与分析工作。

1.1.1 土层结构与特性

通过钻探、物探等手段获取堤防沿线土层分布信息,详细记录各土层的厚度、类型(如砂土、黏土、粉土等)、物理力学性质(密度、孔隙比、抗剪强度等)。重点分析土层的透水性与稳定性,例如强透水砂层易导致泥浆漏失,软黏土可能影响成槽垂直度,为成槽工艺选择与泥浆性能设计提供依据。

1.1.2 地下水位及水流情况

监测地下水位的动态变化规律,明确丰水期、枯水期水位波动范围。同时,测定地下水的流向、流速,分析其对成槽过程中泥浆稳定性的影响。若地下水流速过快,可能冲蚀槽壁,需采取针对性措施增强泥浆护壁效果。

1.2 施工材料准备

施工材料的质量直接决定防渗墙的防渗性能与结构强度,需严格把控材料选择与质量检验环节。

1.2.1 墙体材料选择

根据工程设计要求与地质条件,合理选用墙体材料。常用材料包括普通混凝土、塑性混凝土、固化灰浆等。普通混凝土适用于地质条件较好、对墙体强度要求高的区域;塑性混凝土具有良好的柔性与抗渗性,适合地基变形较大的地段;固化灰浆成本较低,常用于临时性防渗工程。

1.2.2 材料质量检验标准与方法

对水泥、骨料、掺和料等原材料,严格按照国家标准进行检验。水泥需检测强度、凝结时间、安定性;骨料应控制粒径、含泥量、级配;掺和料需检验细度、活性指数等指标。采用抽样送检与现场复检相结合的方式,确保材料质量达标。

1.3 施工设备选型与调试

合适的施工设备是保障防渗墙施工效率与质量的关键,需结合工程特点合理选型并做好调试工作。

1.3.1 成槽设备

根据地质条件选择成槽设备,常见设备有液压抓斗成槽机、冲击钻机、回旋钻机等。液压抓斗成槽机适用于较软地层,成槽效率高;冲击钻机对硬岩地层适应性强;回旋钻机则常用于精度要求较高的槽段施工。设备进场前,需检查其性能参数是否满足施工要求,并进行空载试运行。

1.3.2 泥浆制备与处理设备

配备专用的泥浆搅拌机、泥浆净化器等设备。泥浆搅拌机应具备足够的搅拌能力,确保泥浆混合均匀;泥浆净化器可有效分离泥浆中的钻渣,提高泥浆重复利用率。设备调试时,需验证其处理能力与运行稳定性。

2 防渗墙施工技术要点

防渗墙施工技术是保障墙体质量与防渗效果的核心,重点需把控泥浆护壁与成槽施工两大关键工艺。

2.1 泥浆护壁技术

2.1.1 泥浆的配合比设计

根据地质条件与施工工艺,科学设计泥浆配合比。主要成分包括膨润土、水、添加剂(如纯碱、羧甲基纤维素钠等)。膨润土提供黏性与悬浮性,添加剂用于调节泥浆性能。例如,在砂层地段,可适当增加膨润土含量与添加剂用量,提高泥浆黏度与护壁能力。

2.1.2 泥浆性能指标控制

严格控制泥浆的比重、黏度、含砂率、 pH 值等性能指标。一般情况下,新制泥浆比重控制在 1.05 - 1.15,黏度 18 - 22s,含砂率不大于 4% , pH 值 8 -10 施工过程中,定时检测泥浆性能,根据实际情况及时调整配合比或更换泥浆。

2.2 成槽施工工艺

成槽施工是防渗墙施工的核心环节,其施工质量直接影响墙体的连续性与防渗效果。

2.2.1 槽段划分原则与方法

槽段划分需综合考虑地质条件、成槽设备性能、混凝土供应能力等因素。遵循 “先深后浅、对称开挖” 原则,合理确定槽段长度,一般为 4-6m 。采用间隔跳挖方式,减少相邻槽段施工干扰,确保槽壁稳定。

2.2.2 成槽过程中的垂直度控制措施

成槽垂直度是防渗墙质量的关键指标,可采用以下控制措施:安装成槽设备时,确保设备底座水平、机架垂直;成槽过程中,利用设备自带的垂直度监测装置实时监控,偏差超过 0.3% 时及时纠偏;采用导向槽、重锤等辅助工具,引导成槽方向。

3 施工质量控制与验收

3.1 施工过程中的质量控制要点

建立全过程质量控制体系需构建 " 三检一验 " 机制(自检、互检、专检与监理验收),并通过信息化平台实时追踪质量数据。在原材料管理方面,推行 "双随机一公开 " 抽检制度,除核查质量证明文件外,还需对钢筋力学性能、水泥安定性等关键指标进行实验室复检;针对泥浆性能监测,采用自动化监测设备,每 30 分钟记录一次密度、黏度、含砂率数据,当指标偏离设计值 ±5% 时自动触发预警。成槽施工阶段,引入 GPS 定位与液压纠偏系统,将槽深误差控制在 ±50mm 以内,垂直度偏差小于 0.3% ;混凝土浇筑采用智能导管提升系统,通过压力传感器实时计算埋深,配合浇筑速度控制算法,确保埋深维持在 2-6m 安全区间,同时利用声呐探测技术对浇筑过程进行可视化监控,有效规避断桩风险。

3.2 防渗墙验收标准与方法

防渗墙验收严格遵循《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》(SL174-202X)及设计文件要求,采用 " 三位一体 " 检测体系。在钻孔取芯环节,按每 1000 ㎡墙体面积布置 3 个检测孔,芯样完整率需 ⩾90% ,抗压强度需达到设计强度的 110% ;注水试验采用五点法布置检测点,通过阶梯式压力加载测试,渗透系数不得超过 1×10-7cm/s ;超声波检测采用阵列式探头,以 0.2m 间距进行全断面扫描,利用 AI 图像识别技术自动标注蜂窝、空洞等缺陷位置。验收过程中建立 " 检测 - 整改 - 复核 " 闭环机制,对不合格项下达整改通知书,明确整改责任人与期限,并通过三维建模技术对整改前后的墙体质量进行对比分析。所有检测数据需经第三方检测机构、监理单位、建设单位三方联签确认,验收合格后出具质量评估报告,作为后续工程施工的准入依据。

4 结束语

水利堤防加固工程防渗墙施工是一项技术要求高、系统性强的工作,其施工质量直接关系到水利工程的安全运行。通过做好施工准备工作,严格把控泥浆护壁、成槽施工等关键技术要点,加强施工质量控制与验收管理,能够有效保障防渗墙施工质量,提升水利堤防的防渗性能与整体稳定性。未来,随着新材料、新技术的不断发展,需持续总结施工经验,优化施工工艺,推动水利堤防加固工程防渗墙施工技术的创新与进步。

参考文献:

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