中小型水库土坝防渗工程主要工法探讨

中小型水库土坝防渗工程主要工法探讨

目 录

1. 前言????????????????????1 2. 主要施工方法????????????????1 2.1 混凝土防渗墙????????????????1 2.2 高压喷射灌浆防渗墙?????????????5 2.3 多头小直径深层搅拌墙????????????8 2.4 冲抓粘土套井????????????????9 2.5 灌浆????????????????????10 3. 结束语???????????????????12

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中小型水库土坝防渗工程主要工法探讨

1、前 言

我省建于上世纪五十年代至七十年代的中小型水库，大多为土坝，经过多年的运行，中小型水库普遍存在大坝坝身密实度不够、坝后排水不畅、坝身浸润线偏高和坝身、坝基渗漏严重等工程隐患。为根治中小型水库工程隐患，提高水库的防洪、灌溉、供水效益，中央和地方政府加大了对中小型水库除险加固工程的投入，力争用三年时间基本完成中小型水库病险水库的除险加固任务。

中小型水库土坝坝身及坝基防渗工程施工的主要工法有如下几种形式：混凝土防渗墙、多头小直径水泥土搅拌桩防渗墙、高压喷射灌浆防渗墙、冲抓套井粘土井柱防渗墙和灌浆帷幕等。

笔者结合多年从事防渗工程施工经验，对中小型水库适合土坝坝体及坝基防渗的主要施工工法作一点探讨。 2、主要施工方法 2.1 混凝土防渗墙

混凝土防渗墙是在松散透水地基或土石坝坝体中连续造孔成槽，以泥浆固壁，在泥浆下浇筑混凝土而建成的起防渗作用的地下连续墙，是保证地基稳定和大坝安全的工程措施。

混凝土防渗墙施工工艺一般包括施工准备、槽孔建造、泥浆护壁、清孔换浆、水下混凝土浇筑、接头处理等法。就墙体材料而言，目前采用最多的是普通砼和塑性砼，按成槽的工法分主要有：钻劈法、钻抓法、抓取法、铣削法和射水法。 2.1.1 钻劈法 2.1.1.1 基本原理

钻劈法是用冲击钻机钻凿主孔和劈打副孔形成槽孔的一种防渗墙成槽方法。 2.1.1.2 工法介绍

成槽施工一般将分为两序，先I序，后II序。每一单元槽段又分主孔和副孔，用冲击钻先钻主孔，冲击钻进与抽渣筒出渣交替进行；劈打副孔时在两端的主孔内各放一只接砂斗，劈打与接砂斗出渣交替进行。这样主孔钻进副孔劈打而形成一个连续的槽孔。 2.1.1.3 适用范围

钻劈法适用于槽孔深度范围较大，从几米到上百米的都适应，墙体厚度60cm以上，其优点在于：适应于各种复杂地层，其缺点是工效相对较低，机械装备落

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后，造价较高。 2.1.1.4 经济估算

对于复杂地层，其工效约为10～15㎡/台班(相对60cm厚的墙体)，其综合造价约500～580元/㎡。 2.1.2 钻抓法 2.1.2.1 基本原理

钻抓法是用冲击或回转钻机先钻主孔，然后用抓斗挖掘其间副孔，形成槽孔的一种防渗墙成槽施工方法。 2.1.2.2 工法介绍

钻抓法与上一种工法类似，是用抓斗抓取副孔替代冲击钻劈打副孔，两种工法施工机械组合不同，钻抓法工效高于钻劈法。钻抓法施工时先用钻机钻主孔，然后用抓斗挖掘其间副孔，两主孔间的副孔长度不宜大于抓斗的开度，视槽孔的长度，一般采取“三钻两抓”或“四钻三抓”。此工法成槽施工一般将分为两序，先I序，后II序，坝体质量较差时，I序槽孔不宜开槽过多，尽快完成相邻的一序槽孔，分段安排I、II序槽孔交替施工，以防坝体劈裂。 2.1.2.3 适用范围

工程规模较大地质不特别复杂，对于有砂卵石且要进入基岩的防渗墙成槽，一般采用此工法；对于防渗墙要穿过较大粒径的卵石、漂石进入坚硬的基岩层时，上部用冲击钻配合抓斗成槽，下部复杂地层由冲击钻成槽。此工法成槽墙体连续性好，质量易于控制和检查，施工速度较快等特点，成槽质量优于上一种工法。 2.1.2.4 经济估算

此工法的工效主要是根据地质情况选用成槽设备组合，如一般一台抓斗配6台冲击钻综合工效约为30～35㎡/台班，相对于墙厚60cm的防渗墙，此工法综合造价约450～520元/㎡。 2.1.3抓取法 2.1.3.1 基本原理

抓取法是只用抓斗挖掘地层，形成槽孔的一种防渗墙施工方法。 2.1.3.2 工法介绍

抓取法施工时也分主孔与副孔。主孔施工时直接用抓斗抓取成槽，相邻的两个主孔完成后再用抓斗抓取其间的副孔，这样主副孔连通形成一个槽孔。抓取法

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成槽施工一般将分为两序，一个7m左右的槽孔通常采用的“三抓法”成槽。 2.1.3.3 适用范围

对于一般松软地层如墙体只进入基岩强风化地层适合于抓取法，特别是采用薄型液压抓斗更能抓取30cm厚度薄墙，抓取法的成墙深度一般小于四十米，深度过深其工效显著降低，用抓取法建造的防渗墙，其墙段连方法多采用接头管法，而对于墙深度较大时，也可采用钻凿法。该工法的特点是适用于堤防、土坝性等一般松软地层，墙体连续性好，质量易于控制和检查，施工速度较快等特点，使用薄型液压抓斗施工30cm厚度薄墙，是此工法最大的优点。 2.1.3.4 经济估算

抓取法平均工效因地质、深度、厚度、设备状况等因素有关，一般在60～160m2/台班。相对于墙厚60cm的防渗墙，此工法综合造价约400～500元/㎡，影响造价的主要因素是地质情况、深度和墙体厚度。 2.1.4射水法 2.1.4.1 基本原理

射水法是国内上个世纪80年代初期开始研究的一种防渗加固技术，现已发展到第三代机型，在垂直防渗领域大量用于堤、坝防渗加固处理。其主要原理是：利用灰渣泵及成槽器中的射水喷嘴形成高速泥浆液流来切割，破碎地层岩土结构，同时卷杨机带动成槽器以及整套钻杆系统作上、下往复冲击运动，加速破碎地层。反循环砂石泵将水混合渣土吸出槽孔，排入沉淀池。槽孔由一定浓度的泥浆固壁，成槽器上的下刃口切割修整槽孔壁，形成具有一定规格的槽孔。成槽后采用水下砼浇筑方法浇在槽内抗渗材料形成槽板，用平接技术连接而成整体地下防渗墙。

2.1.4.2 工法介绍

用射水法建造的塑性砼防渗墙，其槽孔分两序建造，I、II序孔间混凝土采用平接头，为保证接头可靠采取如下措施：I期槽孔施工时成型器两侧喷头进行堵塞，保证非槽孔两端形状规则整齐，II期槽孔施工时确保两侧喷头不堵塞，以便对I期槽孔砼面进行有效冲刷。II期槽孔清孔结束后采用偏心钢丝刷沿I期槽孔砼上下拉刷以清洗砼面上的泥屑或泥皮，从而保证两期砼面的有效连接。

射水法成墙的深度已突破30m，但一般在30m以内为多。射水法成墙质量的关键是墙体的垂直度和两序槽孔接头质量，一般情况下，只要精心操作垂直度易

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于保证。成墙接缝多，且采用平接头方式，这是此工法有别其他工法之处，根据我公司的实践经验，只要两序槽孔长度合适，设备就位准确，保证二期槽孔施工时成槽器侧向喷嘴畅通，防渗墙的接头质量是能够保证的。 2.1.4.3 适用范围

射水法的特点：具有地层适应性强，工效较高，成本适中的特点，最适宜于颗粒较小的软弱地层，如在粉细砂层，於泥质粉质粘土地层。 2.1.4.4 经济估算

射水法在砂土中工效可达80m2/台班，在砂卵石地层工效相对较低，但普遍也能达到35m2/台班，由于在各种地层中的工效不同，材料用量也不一样，因此每平方米成墙造价也不同，一般约180～230元/m2。

以上几种工法的原理、适用范围、特点及综合造价见下表

混凝土防渗墙几种工法比较

工法 钻劈法 钻抓法 用冲击或回转 …… 此处隐藏：2057字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……