水利水电工程防渗墙施工技术及质量控制

随着新材料的发展和施工自动化技术的应用，混凝土防渗墙的施工质量和效率有望显著提高。这些进步将为水利工程提供更可靠的防渗解决方案，有助于保护和延长工程结构的使用寿命，并为水资源的可持续管理做出重要贡献。

1 混凝土防渗墙基本概况

混凝土防渗墙是控制水流、防止渗水的结构工程。它们是通过浇注混凝土材料来防止水通过土壤、岩层或建筑结构的缝隙，从而保护周围环境和土壤结构的稳定性。混凝土防渗墙在水利建设工程中极为常见。它们通常设置在大坝和堤防等结构的基础或侧面，以增强防水效果。混凝土防渗墙可以切断水流通道，抑制水的渗透和流动等，有助于进一步降低土壤液化的风险，从而保证水利建筑的安全稳定。

混凝土防渗墙的施工应考虑两个方面：

(1)防渗墙的高度、厚度等参数需要根据现场水文地质条件、预期水压、土壤结构等因素确定，以达到最佳的防渗效果。

(2)应制定科学的施工工艺，保证挖沟、浇筑等工序符合施工要求，避免对防渗墙的使用性能产生不利影响。施工完成后，还应进行渗流试验，对混凝土防渗墙的性能进行评价，确保其具有持续的防渗效果，满足水利建设工程的防渗要求。

由于混凝土防渗墙施工主要在地下进行，再加上施工环境特殊，涉及多个技术环节，混凝土防渗墙整体技术难度较高。每一个环节都需要精准操作，保证施工质量和安全。同时，在施工过程中，应充分考虑现场的地质条件，如土壤类型、地下水位等。

2 水利水电工程防渗墙施工技术及质量控制

2.1 槽段划分与成槽施工

槽段的划分应考虑地质条件、墙体设计要求、施工设备性能、混凝土供应能力等因素。在断层、弱夹层等复杂地质条件下，为避免地层不稳定引起的塌孔风险，应缩短沟段。槽段长度应便于钢笼的制作、吊装、安装和混凝土供应的及时性，避免施工冷缝。划分方法可采用分段跳挖法确定沟段位置。为保证墙体的完整性和防渗效果，相邻沟段之间可设置一定的搭接长度。在挖沟设备和工艺方面，应根据地层特点进行选择。如果土层较软，可以使用液压抓斗挖沟机，效率高，垂直性好，可以快速形成沟段。泥浆护壁也是施工中的一个重点。要保证泥浆的密度、粘度、含砂量等性能指标符合施工标准，并根据地层情况进行调整，避免因泥浆性能不符合要求而造成沟壁坍塌。

2.2 钻孔施工

在钻孔施工中，通常先施工主孔，然后施工副孔。以钻孔法为例进行钻孔作业。根据现场实际情况准备钻头。确认参数无误后，将其安装在钻机上，将钻头中心对准孔位中心，垂直钻孔。二次钻孔通常采用钻形钻头，对剩余土进行有效处理，将其劈开并修复平整。钻孔达到设定深度后，要注意操作钻机多次升降，并清洗沟壁，直至达到预定的标准要求。槽孔施工完成后，要注意检查成孔质量。原则上，槽形应规则，直径等参数应与设计一致，垂直度偏差应在 1% 以内，槽壁应光滑，孔底不应留有杂物。

如果钻探区域为砾石地层，则可能面临清渣困难的挑战。此时应优先选用粘土作为原料，加水搅拌制得泥浆，用于钻孔除渣。在钻孔过程中，使用离心泥浆泵循环输送泥浆。利用泥浆的载渣能力，在孔外进行。根据出孔渣的实际情况，实时判断钻进深度和地层结构的变化趋势，从而调整钻进速度等后续参数。

2.3 泥浆护壁施工

泥浆可通过自重形成一定的压力，抵消岩体对孔壁施加的侧压力。此外，在钻孔过程中，泥浆通常对钻头起到一定的冷却和润滑作用，有助于提高钻井效率。泥浆制备常用膨润土。在钻井区域周围建造沉淀池系统，每个泥浆池配备一台高效泥浆泵来处理作业过程中产生的泥浆和矿渣。为了保证泥浆供应的及时性，必须保证泥浆坑的体积是单沟开挖土量的两倍或更多。泥浆配制应均匀。一般应将其密度控制在 1.003t/m³ 左右，以更好地满足施工要求。如果成孔区土壤质量差，含水率高，应注意适当增加泥浆配制的密度。在挖沟过程中，要注意保持浆液输送的连续性，保证槽段能够被填满，以支撑沟壁，避免塌方问题的发生。浆面高度应高于地下水位至少0.5 米，也应高于墙顶约 30cm ，以确保施工安全和成沟质量。如果同一沟段存在多个地质条件，则应根据实际情况调整泥浆比，以适应不同土层的特点，保证泥浆的适应性和稳定性，避免因地质变化而造成塌方的风险。

2.4 清理孔洞，更换浆液

清孔换浆施工引入新鲜浆料，通过循环泵将其连续输送到沟槽中，从而更换其中含有杂质的浆料。继续泵送新鲜泥浆，直到排出的泥浆中没有明显可见的杂质，然后完成泥浆更换。此时应进行井眼清洗验收作业，测试泥浆的密度、粘度、砂比等指标，测量井底沉积物厚度，确认相关指标。只有满足要求，才能进入下一步。在施工现场，可以使用比重计快速检测泥浆的密度，保证孔清洗和泥浆更换的质量。

2.5 混凝土浇筑

通过试拌确定最佳混凝土配合比，防止浇注过程中出现离析、渗水等现象。在浇筑导管时，要保证混凝土能均匀连续地浇筑到沟槽段底部。导管的间距不宜过大。应根据沟槽截面的宽度和混凝土的流动性来确定，防止冷缝。底部应控制在距沟底约 30 至 50 厘米的高度。浇筑混凝土前，应进行密封试验，防止管道漏水。浇筑时，管材埋于混凝土内的深度应保持在2 \~ 6 米之间，浇筑时应逐渐将管材抬起，但不要将管材举出混凝土表面。此外，在混凝土浇筑过程中，应实时监测混凝土的坍落度、铺展度等性能指标。当出现浇注不良、管道堵塞等问题时，应及时采取措施。为保证浇筑质量，应控制混凝土浇筑的速度，既不能太快也不能太慢。混凝土浇筑完成后，对墙体的混凝土强度、密度及防渗性能进行检查，对不符合设计要求的地方及时整改，保证混凝土防渗墙体的质量。

综上所述，随着新材料的发展和施工自动化技术的应用，混凝土防渗墙的施工质量和效率有望显著提高。

参考文献：

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[3] 水利施工中混凝土防渗墙施工技术研究. 郭凯.江西建材,2025(06)