浅谈混凝土防渗墙施工技术
摘要：水利工程中混凝土防渗墙技术应用越来越广泛，本文对混凝土防渗墙技术提出自己的看法，仅供参考。
关键词：混凝土,防渗墙,造孔
1前言
混凝土防渗墙施工技术，广泛用于水利、水电工程中，在我国的应用已经有几十年历史，为了适应堤防加固垂直防渗工程的需要，已开发出多项混凝土防渗墙施工新技术，如射水法、锯槽法、抓取法等。现此项技术除在堤防上广泛应用外，在水库的消险加固和水库防渗等方面也广泛使用，且取得了良好的效益。
2 防渗墙施工技术
2.1 施工设备
钻孔机械是防渗墙施工的主要设备，仿苏式钢绳冲击钻机，其钻孔原理是利用钻头对地层进行反复;中击破碎，直至地层碎屑被破碎到能被泥浆悬浮，用抽砂筒提出孔外，因而功耗大，工效低。冲击式反循环钻机，改抽筒断续出渣为泵吸连续出渣，避免了钻头对地层颗粒的重复破碎，工效提高，但需要有泥浆净化机配套分离钻渣。抓斗挖槽机，抓斗无须以泥浆为介质，完全利用斗齿切割，破碎土层，直接抓出渣土，按工作原理可分液压抓斗和钢绳抓斗。
2.2 造孔工艺
(1)钻劈法，适用于一般砂卵石地层。施工时墙轴线划分不同长度的槽段，相邻两个槽段分一、二期先后施工。使用钢绳冲击钻机或冲击式反循环钻机，分主、副孔钻进，当相邻两个主孔钻进一定深度后，再劈打副孔接存劈落的石渣并提出孔外。
(21抓取法，在粒径较小的砂卵石层或粉土层中修建防渗墙，可用抓斗直接挖掘成槽，可大大地提高工效。
(3)钻抓法，在紧密的地层中造槽或施工深槽孔，即采用冲击钻和抓斗联合施工，;中击钻钻进主孔漂卵石层及基岩，两主孔之间的副孔用抓斗抓掘。根据槽孔的大小，可采用两钻一抓或三钻两抓
2.3 其他关键工序
(1)导墙的作用。是为开挖机具导向，保护槽口、承重等。由于防渗墙每一槽段的施工周期较短，为降低工程成本，应尽量使用可周转使用的钢结构导墙，如使用混凝土导墙时其断面尽量缩小，一般为高×宽=50×30cm 的矩形。
(2)在成槽过程中，为保槽壁稳定，应用泥浆固壁，现多使用膨润土制浆，其主要指标是密度1.04g/cm。左右，马氏漏斗粘度32s～50s。泥浆可重复使用，但需用泥浆净化机除砂。
(3)防渗墙一般用一级配塑性混凝土为墙体材料，这种材料强度和变形模量均很低，适应地基变形的能力强，抗渗性能好，渗透系数小于1 X 1O-6cm/s渗透破坏比降可达300以上。
(4)混凝土浇筑采用直升导管法，导管内径20cm 左右。视施工现场条件可选取用罐车或泵输送混凝土。
(5)墙的连接多采用“接头管法”，也可采用“切削法“或其他方法，墙段连接是该项技术的难点之一。
3技术难点与对策
3.1坝体裂缝与孔壁坍塌
(1) 原因分析
孔壁坍塌的原因主要有：1)由于坝体土料松散及填筑压实度不够，在开槽产生临空面后孔壁失稳，形成裂缝与坍塌;2)配制的固壁泥浆性能指标不符合要求，泥浆不能够有效地形成泥皮，保护孔壁;3)钻进特殊地层，如孔隙较大的砂砾层、集中渗透带等，可能突然漏失大量泥浆，如未及时补浆，则会因孔内泥浆压力突然减小而引起坍孔，细砂层钻进时如抽筒抽砂过猛，也会导致坍孔;4)停工期间未能定期检查泥浆性能，对漏失部分未能及时补充，又没有定期搅动泥浆，致使泥浆发清沉淀造成孔壁坍塌;5)上、下钻进时对泥皮的破坏，又未及时采取措施;6)导向槽深度不够或泥浆面延伸到导向槽以下，钻进时泥浆面掏刷孔壁而坍孔。
(2) 预防措施
为避免孔壁坍塌，可采取如下措施：1)钻进时必须按照地层情况，使用不同的泥浆护壁，且应有规律地进行泥浆检测，必要时调校泥浆性能指标;2)经常储备大量泥浆、粘土块及纤维性很好的物质如草袋、锯末等，以备急需;3)若遇停工，应每4～8h搅动成孔内泥浆1次;若有漏失，应及时补充，泥浆始终保持不低于槽口板以下0.5m，并高出地下水位2m以上;4)终孔后，不能使孔内泥浆突然稀释，更不能用清水稀释泥浆;5)成槽孔段长度控制合理，一般为6～8m，地层不好可按两段跳跃造孔施工;6)槽段开槽后，要迅速成槽，迅速浇筑合拢，以减少槽段的浸泡时间和临空时间;7)对墙基及填筑存在隐患及地质条件差的病险工程，混凝土防渗墙造孔时，库内畜水不宜放空，最少保持在兴利库容，保证坝体有一定的内水压力。
(3)处理方法
当发生孔壁塌孔或塌陷时，处理的方法是：1)首先提出钻具，移开造孔设备，避免造成塌孔与埋钻的综合性事故，然后及时摸清塌孔具体情况，如深度、位置、大小等，分析原因，依据具体情况进行处理;2)将泥浆比重、粘度加大(必要时加人适量的聚合物添加剂，使泥浆变稠)，并送人孔内，防止坍孔进一步加大;3)若发生严重坍孔，应将准备的粘土块、装有粘土的草袋、纤维性很强的物质填入孔内，将坍塌部分全部填实，待稳定后重新钻进。
3.2 钻头脱落
(1)原因分析
钻头脱落的原因主要有以下几方面：1)长期使用，钢丝绳磨损，未及时更换;2)钢丝绳回头联接钻头，钢丝绳子夹子(卡子)抬动，没有及时发现而抽脱;3)没有安装保护绳;4)孔底不干净，坍塌严重造成埋钻事故。
(2)预防措施
1)经常检查钢丝绳，破损超过要求后及时更换，钢丝绳卡子抬动及时紧固;2)钻头需加保护绳;3)保持孔内干净，及时抽取钻碴。
(3)事故处理
钻头脱落事故发生后要迅速查明原因，及时对症处理。若为主绳断裂，应采用保护绳提出。当无保护绳时，应首先更换好泥浆，抽净钻头附近钻碴，而后下大抽筒或卡勾工具进行打捞，卡住后轻提或另下加重杆，轻轻震打活动后，适时提出。
3.3 斜孔
(1)原因分析
造成斜孔的原因有：1)孔内不干净;2)钻头磨损，补焊偏心;3)松绳不当，钻头不能垂直下落;4)变层时处理不当。
(2) 预防措施
为防止出现斜孔，导致孔斜超标，无法保证成孔质量，需采取以下措施：1)保持孔内干净，泥浆稠度适当;2)钻头补焊要及时周正;3)松绳要适当，钻头在孔内不得来回晃动，也不得打空锤，每班勤检查，出现孔斜及时处理;4)地层变化时处理要适当，特别是倾斜地层，软硬不均地层更应慎重处理。
(3) 处理方法
发现孔斜后，找到孔斜点及时回扭。孔斜比较严重时要及时回填，重新造孔。还可上液压抓斗，自动纠偏。
4 结束语
随着我国水利水电和整个国民经济建设的发展,混凝土防渗墙应用越来越广泛,施工技术快速进步, 防渗墙技术是成熟的,工程质量是可靠的,但对施工队伍及其管理者的素质要求也较高,忽视这一点也会造成灾难性的后果。