水利水电工程中塑性防渗墙施工技术分析

塑性防渗墙是一种以黏土、水泥及膨润土等为主要材料，通过机械成槽与混合料灌筑形成的地下连续防渗结构。与刚性防渗墙相比，塑性防渗墙具有良好的柔性和变形协调性，能够适应地基或坝体在荷载作用下的微小位移，降低结构开裂风险。在水利水电工程中，塑性防渗墙不仅能有效阻止渗流通道的形成，还能兼具一定的承载与加固作用。近年来，随着工程建设精度要求的提升及复杂地质条件的挑战，塑性防渗墙施工技术在施工工艺、设备选型和质量控制方面均有显著发展。

1 塑性防渗墙施工技术概述

1.1 技术原理与适用条件

塑性防渗墙的核心在于利用塑性混合料在地下形成连续、密实且可变形的防渗屏障。混合料通常由黏性土、水泥、膨润土及外加剂组成，通过机械搅拌与均匀输送实现配比均一。适用条件主要包括透水性较高的砂砾土层、裂隙发育的岩层及存在渗透隐患的坝基或岸坡。对于含水层厚度较大、地下水流速较高的场地，应在设计阶段通过渗流计算确定墙体厚度和埋深，以确保防渗效果[1]。

1.2 材料性能与配比要求

塑性防渗墙材料需要满足低渗透系数、较高的塑性指数和一定的抗压强度。常用的性能指标范围见表1。

表1 塑性防渗墙常用性能指标及对应控制措施

从表中可见，性能指标不仅依赖于材料自身特性，更与施工过程的均匀性、压实度及含水率控制密切相关。

1.3 工程特点与技术挑战

塑性防渗墙施工的工程特点主要体现在地下成槽深度大、施工环境复杂及对连续性要求高。技术挑战包括槽壁稳定性控制、混合料均匀输送、地下障碍物清除及深层质量检测。若处理不当，易导致墙体断缝、厚度不足或渗透系数超标，从而影响整体防渗性能。

2 施工技术要点分析

2.1 施工准备与测量放样

施工准备阶段包括施工场地平整、导墙施工、施工机械安装调试以及原材料进场检验。测量放样应采用高精度全站仪或BDS测量系统，确保防渗墙轴线与设计位置的重合度。导墙施工需保证刚度和稳定性，以便在成槽过程中提供有效的导向和支撑。施工设备宜选用液压抓斗或连续墙成槽机，根据地质条件调整刀盘类型与抓斗宽度[2]。

2.2 成槽施工与槽壁稳定控制

成槽施工是塑性防渗墙质量的核心环节。常用方法包括液压抓斗成槽与铣槽法成槽。槽壁稳定性通常依靠泥浆护壁，泥浆性能应符合密度、黏度及失水量的技术要求，并在施工过程中实时检测与调整。当遇到高渗透砂层或卵砾石层时，应通过提高泥浆比重或掺加稳定剂防止槽壁坍塌。成槽深度和垂直度应通过超声波测斜或钢尺量测进行连续监控。

2.3 墙体混合料灌筑与接头处理

2.3.1 分段连续灌筑

混合料灌筑应采用分段连续的方法进行，以保证每一段墙体的密实性和均匀性。在灌筑过程中，上段混合料尚未完全凝固前，应及时衔接下段灌筑，以防止接缝形成冷缝或渗流通道。常用下料方式包括泵送和溜槽直下两种，根据施工现场条件选择最适合的方式。在泵送过程中，应控制泵送压力与流速，防止高速冲击导致混合料离析；在溜槽直下时，应注意落差控制和流速均匀，以维持混合料的稳定性。

2.3.2 接头处理与连续性控制

接头处理是确保塑性防渗墙整体连续性的重要环节。新旧料接缝处通常采用钢丝刷清理旧料表面，去除松散颗粒和表面干硬层，然后施加过渡层混合料以增强粘结性。过渡层厚度应根据墙体厚度和混合料特性进行合理设计，既保证与上下段的有效结合，又避免增加材料浪费。对接头的质量应进行重点检查，可通过轻敲或超声检测方法判断内部结合效果[3]。

2.3.3 边缘和深层处理

在深层或墙体边缘区域，混合料灌筑难度较大，容易形成空隙或密实度不足。为保证深层质量，应采用分层下料、振动或高压灌注等措施，使混合料充分填充槽底及边缘空隙。对于特殊地质条件，可适当增加泥浆保护层或使用辅助机械压实，以确保整个墙体从槽底到墙顶的连续性和均匀性。

3 施工质量控制与优化策略

3.1 质量检测与监测手段

质量检测贯穿施工全程，主要包括泥浆性能检测、槽壁垂直度检测、混合料性能检测及成墙后的渗透系数检测。对于深度超过 30m 的防渗墙，可采用超声波透射法或钻芯取样检测内部缺陷[4]。同时，应建立施工日志与材料批次追溯制度，确保每一段墙体的质量信息可查。

3.2 安全管理与环境保护

施工安全管理包括机械设备操作安全、泥浆池防护、施工用电管理及夜间照明布置。在成槽与灌筑过程中，应防止泥浆外溢污染周边环境，废浆应通过沉淀池处理后循环利用或达标排放。施工噪声与粉尘应通过隔音屏障与喷雾降尘措施控制，以减少对周边居民与生态环境的影响[5]。

3.3 工艺优化与新技术应用

在工艺优化方面，可引入自动化混合料配比系统与在线检测设备，实现材料配比与性能参数的实时控制。应用BIM技术建立三维施工模型，可在施工前模拟成槽路径与地下障碍物位置，提高施工可视化与预判能力。此外，采用可降解环保泥浆与高性能外加剂，不仅能提升施工效率与墙体性能，还能降低后期维护成本。

4 结语

塑性防渗墙作为水利水电工程中重要的防渗与加固结构，其施工质量直接关系到工程的安全与运行稳定性。未来，随着自动化控制、信息化管理及绿色施工技术的不断发展，塑性防渗墙施工将在精度、效率与环境友好性方面实现新的突破，为水利水电工程的安全运行提供更加坚实的保障。

参考文献

[1]齐双红.水库围堰工程中塑性混凝土防渗墙施工技术的运用[J].科学技术创新,2023,(14):145-148.

[2]王贵兵,戈繁,暴海军,等.塑性混凝土防渗墙查漏堵漏施工技术[J].中国核电,2024,17(06):812-817+829.

[3]李佐金.水库工程塑性混凝土防渗墙施工探讨[J].黑龙江水利科技,2024,52(04):88-90.

[4]沈志新.水库除险加固中坝基防渗墙施工技术的优化分析[J].水上安全,2024,(24):7-9.

[5]马小龙.塑性混凝土防渗墙施工技术探究——石板沟水库为例[J].中国建筑装饰装修,2022,(03):179-180.