水利堤防加固工程防渗墙施工技术探究
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摘要：地表水资源不仅给社会创造经济效益，也带来了诸多灾害，其中尤以洪水泛滥造成的人民财产的损失最为严重。为保障人民的生命财产安全，充分利用水资源，促进流域内人民生活、农业生产的有序进行。总结和推广水利加固工程的防渗墙技术，成为控制汛期洪水灾害的行之有效的工程技术。防渗墙技术自上世纪五十年代引入中国，其设计理论及施工技术随着中国防洪理念的不断发展和探索，被不断的更新并引进到交通航运等更广阔的领域中。
关键词：水利工程；堤防加固；防渗墙施工技术
Water conservancy project of reinforcement of impervious wall construction technology research
Zhou Yane
Abstract: the surface water resources is not only to create social economic benefits, has also brought many disasters, especially in the flood caused the most severe loss of people's property. In order to guarantee the safety of people's life and property, make full use of water resources, promote in people life, agricultural production order. Sum up and popularize water strengthening engineering of anti seepage wall technology, has become a flood disasters effective engineering technology. Anti seepage wall technology since the last century fifty years into China, its design theory and construction technology with Chinese flood control theory development and exploration, has been continuously updated and the introduction of the shipping traffic and the broader.
Key words: hydraulic engineering; embankment reinforcement; impervious wall construction technology
一、防渗墙的历史沿革
防渗墙技术最早应用在欧洲，主要总结了水井、水下浇筑混凝土技术、石油钻井等技术而发展起来的新技术。上世纪中叶，防渗墙技术主要针对沙砾石及石灰岩地基的基础处理工作。起初，防渗墙处理主要是通过对桩的排列而起作用，随技术的发展，又出现槽孔式防渗墙、德国的反循环法、单斗挖槽的埃尔塞(ELSE)法、伊科斯(ICOS)法等针对不同施工情况的防渗墙技术。二十世纪六十年代，日本依据意大利的伊克斯法，衍生出BW法、TBW法等二十多种新工艺，其它国家也根据自身需求不同，研发出适应自身实际的防渗墙技术。
我国的防渗墙技术的引进始于上世纪五十年代。1958年湖北省明山水库首次使用了连锁管柱防渗墙技术。同年，山东青岛月子口水库首次使用桩柱式防渗墙。我国目前墙体材料强度最高的防渗墙是1998年小浪底主坝防渗墙。几十年的引进、发展和创新，我国形成了一批具有独具特色的防渗墙技术。
二、研究防渗墙技术的现实意义
中国地大物博，水域广阔。为充分利用地表水，新中国成立至今，在大陆的各江河流域建设了一大批不同规模的水库，总库容近万亿立方米。从防洪、发电、灌溉、养殖等不同角度造福于人民。但我们仍旧看到由于不同的原因，水库的损毁率仍居高不下。新中国至今，兴建的水库中，溃坝近二百座，溃坝率近2%。如此高的溃坝率严重阻碍社会主义建设，已建成的堤防及土石坝仍面临渗流、裂缝、地震、滑坡等方面的破坏，严重影响了水利工程的正常运行，极大威胁了人民生命财产安全。
三、防渗墙施工技术分析
1、多头深层搅拌截渗墙技术
1多头深层搅拌截渗墙技术原理
深层搅拌法是针对对软弱地基的改良所采用的防渗墙技术，主要为了提高水利工程建设中地基承载力不够的问题。多头深层搅拌截渗墙技术以单头及双头为基础，创新发展的防渗墙技术，此方法通过双动力多头深层搅拌桩机，带动多个钻杆，以固定的推力推动钻杆上面的钻头达到土层的设计深度，之后提升钻杆并保持搅拌状态直至孔口。上述过程中，运行水泥浆泵把水泥浆从高压输浆管推送入钻杆，通过钻头射进土壤，水泥浆与土壤将充分搅拌混合。接着双动力多头深层搅拌桩机移位调平，然后重复此过程，逐渐形成截渗墙。截渗墙体的连接方式要根据设计的墙厚选择与之适应钻头及搭接方案。此技术主要应用于土层主要有粉质黏土、黏土及密度中等偏下的砂层土壤中，不适用砾石层。
2施工过程中应注意的问题
（1）确保墙体垂直：在灌注施工之前须经经纬仪校正双动力多头深层搅拌桩机机身和塔架，保证塔架的垂直度在千分之一以内。为保证其垂直度，机体需安装偏斜自动报警系统。垂直度超过千分之一时，系统会自动报警，方便造作员及时调整角度。（2）确保截渗墙质量：为保证浆液的有效输送，须使用三个并列的挤压泵。必须配置喷浆记录仪，时刻记录喷浆情况，降低人为因素影响。针对地层缺陷，发生钻头不返浆或喷浆压力衰减大的情况，须停止钻杆提升、静压回灌，或加大泵的排量。（3）确保防渗墙墙体的搭接厚度：为保证有效的墙体厚度，必须扩大钻头的内直径。保证孔位放线及桩机钻头对位的准确，为保证钻孔偏位误差在三厘米的允许误差内，可以使用平面几何对位的方法。
2、深层搅拌等厚水泥土防渗墙技术
1深层搅拌等厚水泥土防渗墙技术原理
此项技术主要依照MSMTW工法施工。在支撑机的三支点垂直立柱导杆上装载MSMTW挖掘搅拌装置称之为MSMTW， MSMTW回转动力通过五根掘削搅拌轴传送至挖掘头，水泥浆通过三根钻杆孔输送，空气经两根钻杆孔运输，五轴掘进搅拌，实时监控，将水泥与基土混合搅拌，均匀灌输的连续墙的防渗墙施工技术。
2施工过程中应注意的问题
（1）地下构筑物的处理: 如遇大石块或地下建筑物，应采用机械甚至人工的方法清除，或采用灌浆的方法对构筑物周围地层封闭处理。（2）墙体连接: 若两幅间的施工间隔过长，因墙体水泥硬化导致钻具不能钻进套接而出现施工接头的情况。因此桩与桩之间的搭接间歇应小于二十四小时。
3施工技术优势
（1）施工效率高。平均施工效率能够保证160m/台时，在防渗墙施工技术中属于较快的方法。（2）工艺简单。省去了开槽、护壁、回填等施工环节及由此带来的问题。（3）深层搅拌法的造价低、施工设备少。对于施工深度小于二十米的防渗墙建设，具有较大的竞争力。
3、振冲防渗板墙技术
1振冲防渗板墙技术原理
振冲防渗板墙技术通过大功率振动器把切头振动挤入地基，在挤入、提升过程中，浆液从切头喷出，形成浆槽。后面施工通过切头的副刀在相邻的浆槽内振动搅和，形成完整的板墙。此项技术，墙体厚度均匀墙体质量好、施工效率高、对于环境的污染较少；施工工序少，无需泥浆护壁，能够直接切槽成墙；对对孔洞和裂隙有一定的灌浆作用；不会对堤坝形成水力破坏，地层适应性强，主要用于壤土、粉质黏土和各种砂层及粒径小于10毫米的砾石层。
2施工过程中应注意的问题
（1）因防渗墙的处理深度大于27 米，所以振管的长度应大于孔深2米以上。但是振管的抗压、抗弯强度和稳定性都不能保证。针对此情况，可采用双振杆并联加固法，在中间将隔板和输浆管进行焊接，促使振管强度的提升，满足工程施工需要。（2）施工中可能出现水泥砂浆的含砂量较大导致管路堵塞的情况，须选取适合的灰砂比例，降低泥浆的容重。（3）施工时可能漏失某段墙体的浆槽，导致水泥浆快速下降。若发生此种情况，应停止振切和提升并补浆，以防止泥浆下沉后的槽壁不稳定导致坍塌。
4、其它防渗墙施工技术
1冲击钻进造槽孔技术
主要针对砂卵石地层，对于槽孔的施工先钻主孔，后打副孔成槽。在粘性土地层中，一般采取顺序钻主、副孔，之后扫除主、副孔间的小墙成槽的施工方法。
2抓斗开挖槽孔技术
抓斗开挖槽孔技术，以导孔为导向。抓斗张开时的幅度加上导孔直径等同于导孔的间距，常称之为两钻一抓法。因此方法能够保证抓斗作业时所受阻力的均衡，且垂直精度高，故而应用范围较广，挖掘较深。特别是在柔软地层或者挖掘深度浅的情况下，可无需导孔，顺序挖掘。此方法会随深度的增加导致垂直误差的增大。孔深大于十米，应采取导孔法。
3自凝灰浆防渗墙施工
自凝灰浆防渗墙技术与一般混凝土防渗墙相似，灰浆不仅作钻孔时固壁之用，在钻孔后又自行固结，成为防渗墙体，省去清孔及浇筑工序，促进施工简化。因灰浆具有凝结性，所以须快速挖掘，确保灰浆固结前成槽。
四、结论
防渗墙因其墙体的连续性，检查的方便性和可靠性等诸多特点越来越多的应用水利堤防加固工程之中。但也应当看到防渗墙技术的发展也是日新月异的，我们在学习已有的施工技术的同时，也应当开阔思路，不断创新。探索新技术并应用到水利施工中来，造福人民。
参考文献：
1、钟少全.深层搅拌等厚水泥土防渗墙在堤防加固工程中的应用[J].科技信息.2010(7).
2、佟坡.防渗墙的施工技术[J].工程技术.2009(3).
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