混凝土防滲墻施工中常見問題及處理方法

殷商民1  張瑞萍2

(1．云南省宣威市水利水電勘察設(shè)計研究所，云南宣威  655400；

2．曲靖能l313水利水電勘察設(shè)計有限公司建筑設(shè)計院，云南曲靖655000)

引言

    云南省20世紀(jì)50年代建成的巾小型水利工程——水庫壩體，由丁受當(dāng)時施工技術(shù)、機(jī)械等因素的影響，都存在不同程度的壩體防滲問題，經(jīng)60～70年代的常規(guī)帷幕灌漿處理后，現(xiàn)已運行了20～30年，已超過常規(guī)帷幕灌漿10～15年的使用年限。改革開放后，我國水利水電工程從設(shè)計、施工、原材料、機(jī)械設(shè)備等技術(shù)方面都有了長足的發(fā)展．我公司自2000年開始引進(jìn)混凝土防滲墻施工成套設(shè)備，在中小型水庫除險加固中對壩體的防滲處理采用防滲墻方法的，先后有云南省的瀘西板橋河、蒙自菲向、開遠(yuǎn)三角海、江川茶爾山、石屏高沖、富源響水河、會澤躍進(jìn)、施甸三塊石、宣威花椒、牟定慶豐、景谷太平河、昭通跳登河、昭通永豐、曲靖上西山等中小型水庫壩體，經(jīng)防滲墻處理后，壩體防滲性能得到了顯著提高，取得了較好的效果。但存施工過程中也出現(xiàn)了一些問題，并采用了一些積極有效的方法來處理，收效顯著。

    混凝土防滲墻是在松散透水地基或土石壩（堰)壩體中連續(xù)造孔成槽，以泥漿固壁，在泥漿下澆筑負(fù)振搗混凝土而建成的地下連續(xù)混凝土墻體。該墻體具有連續(xù)性和一定的剛度，對地基的穩(wěn)定和防滲具有重大的促進(jìn)作用，由于防滲墻具有施工簡便、速度快、防滲效果好及耐久等優(yōu)點，已成為我國水利水電工程處理覆蓋層防滲的首選方案。近年來，混凝土防滲墻作為病險土石壩加固處理的有效手段被廣泛運用。

1.施工中常見問題及處理技術(shù)方法

    1.1造孔時孔壁坍塌

    1.1.1原因分析

    1)孔壁坍塌

    防滲墻施工中孔壁坍塌的原因有以下幾個方面：①壩體土料密實度不夠。配制的同壁泥漿性能指標(biāo)不符合要求．泥漿不能夠有效地起到保護(hù)孔壁的作用。②鉆孔進(jìn)入特殊地層，如孔隙較大的砂礫石層，出現(xiàn)集巾滲透帶等，可能大量泥漿突然漏失，如未及時補(bǔ)漿，則會因孔內(nèi)泥漿壓力突然減小而引起坍孔。③停工期間沒有攪動泥漿定期檢查泥漿，對漏失部分泥漿未能及時補(bǔ)允，又沒有定期攪動泥漿，致使泥漿發(fā)牛沉淀，漿液比重降低，造成孔壁坍塌。④鉆孔中上下鉆頭過猛，不慎撞掉泥皮，又未能及時采取措施。⑤導(dǎo)向槽深度不夠，泥漿面延伸到導(dǎo)向槽以下，鉆進(jìn)時泥漿面掏刷孔壁而坍孔。

    2)造孔過程中集中漏漿或向一側(cè)突然坍塌

    思茅市景谷太平河水庫主壩壩頂在混凝土防滲墻施工造孔過程中發(fā)生坍陷，沉陷量達(dá)2m余。之后對其分析，主要原因是：①壩體河床地段基礎(chǔ)部位有一層厚3～7m的淤泥。②壩體填筑料碾壓密實度質(zhì)量差，受輸水隧洞放空干庫水位影響形成滲漏通道。③庫內(nèi)無水，防滲墻槽內(nèi)漿液壓力大，外水壓力產(chǎn)生的反作用力喪失。④鉆孔時的機(jī)械振動，淤泥液化失穩(wěn)。

    1.1.2預(yù)防措施

    為避免造孔時孔壁坍塌，采取如下措施：(l)鉆進(jìn)時必須按照地層情況，使用不同的泥漿護(hù)壁，且經(jīng)常化驗檢查，必要時涮整泥漿性能參數(shù)指標(biāo)。(2)經(jīng)常儲備大量泥漿、粘土塊、海帶、大麻、稻草等纖維性很強(qiáng)的物質(zhì)等，以備急需。(3)若遇停工，應(yīng)每4～8h攪動成孔內(nèi)泥漿一次．若有漏欠，應(yīng)及時補(bǔ)充，泥漿始終保持不低于槽口板以下0.5m，并高出地上水位2m以上。(4)終孔后，不能使孔內(nèi)泥漿突然稀釋，更不能用清水稀釋泥漿。(5)成孔槽段長度盡量短一些（一般6～lOm)，地層不好呵按兩段跳躍成型造孔澆筑，避免造成壩體連接段小而造成坍陷。(6)對于清基存在隱患及地質(zhì)條件不好的病險水庫大壩，砼防滲墻孔位一般設(shè)計存壩軸線以上l～2m，庫內(nèi)蓄水不能完全放空，至少保持在興利庠容，保持一定的反作用力。

    1.1.3處理技術(shù)方法

    當(dāng)造孔中發(fā)生塌孔時，處理技術(shù)方法是：(l)首先提出鉆具，以避免造成坍孔與處理的綜合性事故，然后及時摸清塌孔具體情況，如（位置、深度、大小)，分析原因，依據(jù)具體情況進(jìn)行處理。(2)將固壁泥漿比重、粘度加大，并送入孔內(nèi)，防止塌孔進(jìn)一步擴(kuò)大。(3)若發(fā)生嚴(yán)重塌孔．應(yīng)將預(yù)先準(zhǔn)備好的粘土塊、裝有粘土的草袋、纖維性很強(qiáng)的物質(zhì)（將坍塌部分全部填實，然后重新造孔 。(4)如因基礎(chǔ)地質(zhì)條件或壩體填筑質(zhì)量差而發(fā)生(內(nèi)坡或外坡)的滑坡或沉陷，則應(yīng)先處理邊坡穩(wěn)定，處理方法可采用振沖碎石柱樁處理，加固是“標(biāo)本兼治”的辦法，拋石擠淤壓腳翻壓滑坍土料，也是處理滑坍的方法，然后再造孔澆筑混凝土防滲墻。

    1.2造孔中鉆頭脫落

    1.2.1原因分析

    鉆孔中鉆頭脫落的原因主要有以下幾方面：(1)長期使用，鋼絲繩磨損未及時更換。（2)鋼絲繩回頭聯(lián)結(jié)鉆頭，鋼絲繩子夾頭(卡子)松動，沒有及時發(fā)現(xiàn)而脫落。(3)沒有安裝保護(hù)繩(4)孔底不干凈坍塌嚴(yán)重造成埋鉆事故后硬性提鉆。

    1.2.2預(yù)防措施

    預(yù)防鉆頭脫落事故的措施是：（l）經(jīng)常檢查鋼絲繩．破損超過要求及時更換，鋼絲卡子松動及時緊固。（2)鉆頭需加保護(hù)繩。(3)保持孔內(nèi)干凈．及時抽取鉆渣。

    1.2.3處理技術(shù)方法

    鉆頭脫落事故發(fā)生后要迅速查明原因，查明所在部位、高程及時對癥處理，若為主繩斷裂，采用下偏勾套取保護(hù)繩提出。當(dāng)無保護(hù)繩時，處理起來比較困難。首先更換好泥漿，抽凈鉆頭附近的鉆渣，而后下大抽筒或卡勾工具進(jìn)行打撈，卡住后輕提或另下加重桿，輕輕震打活動后，適時提出。

    1.3斜孔

    1.3.1原因分析

    造孔中形成孔斜的原因有：(l)孔內(nèi)不干凈。(2)鉆頭磨損，補(bǔ)焊偏心。(3)松繩不當(dāng)，鉆頭不能垂直下落。(4)地層性質(zhì)發(fā)生變化時處理不當(dāng)。

    1.3.2預(yù)防措施

    為防止出現(xiàn)斜孔，需采取以下措施：(1)保持孔內(nèi)干凈，泥漿稠度適當(dāng)：(2)鉆頭補(bǔ)焊要周正、均勻。(3)松繩要適當(dāng)，鉆頭在孔內(nèi)不得來回晃動，也不倒鉆頭，每班勤檢查．發(fā)現(xiàn)孔斜及時處理。(4)地層變化時處理要適當(dāng)，特別是傾斜地層，軟硬不均地層；更應(yīng)慎重處理。

    1.3.3處理技術(shù)方法

    發(fā)現(xiàn)孔斜后，找到孔斜點及時處理．孔斜比較嚴(yán)重時要及時回填，重新造孔，還可采用液壓抓斗進(jìn)行糾偏。

    1.4造孔中鉆頭鉆進(jìn)困難

    遇到堅硬的膠結(jié)礫巖、砂、巖石、孤石等鉆進(jìn)困難時，采取如下處理技術(shù)方法：  (1)采用沖擊反循環(huán)鉆機(jī)造孔，選用堅硬的可焊合金三階式鉆頭鉆進(jìn)；  (2)用加重桿連接小形一字頭(鑿子)將巖石扎碎鉆進(jìn)；  （3)用水下聚能爆破法，將巖塊炸碎后鉆進(jìn)。

2.結(jié)語

    在不同地質(zhì)情況下，造孔施工過程中將出現(xiàn)不同的、不利于工程施工的問題，通過對已建工程的實證分析，總結(jié)出一些在施工過程中容易產(chǎn)生的不利因素，并提出了預(yù)防措施和處理的技術(shù)方法，希望能有助于業(yè)界同行的工作。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)