浅谈塑性混凝土防渗墙在水利水电工程中的应用

贾婕培

中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 四川 成都 610000

引言

当前国民经济发展速度较快，这在一定程度上促进了水利水电工程的发展，但是在实际建设中还存在许多问题，随着发展逐渐凸显出来。我国有很多小型的水利水电工程，并且其分布范围较广，还有更加多样的坝型，其主要作用是提供生活用水、灌溉用水以及防洪减灾。此类水利水电工程存有病险，主要体现在坝基渗漏、防洪标准低等方面，使得工程运行中出现许多不稳定因素，进而产生安全隐患。针对这一情况，需要做好病害的防范管理，在防渗方面，可采用塑性混凝土防渗墙技术，该防渗墙技术具有耐久性好、墙体厚度小、造价低等优势，将其应用到水利水电工程中能够获得良好效果，为工程稳定、健康运行打下坚实基础。

1 塑性混凝土防渗墙施工的概述

为科学应用塑性混凝土防渗墙，确保具体施工作业高效完成，需要了解其中涉及的各项内容，主要有以下几点：①在材料的选择与应用方面应该进行充分的思考，明确是应用矿渣硅酸盐水泥，还是复合硅酸盐水泥；粗骨料，还是细骨料；何种类型的粉煤灰等，保证选择的合理性与科学性，由此优化塑性混凝土的应用性能，将防渗墙的效果加强。②注重凝胶材料的应用及分析其弹性模量，并采取有效策略提升其抗压强度，由此落实防渗墙的施工计划，将塑性混凝土的使用质量提升，保证水利水电工程结构施工状况良好，将墙体应用中会发生变形情况的概率降低[1]。

2 塑性混凝土防渗墙的结构设计与质量控制策略

2.1 结构设计

在塑性混凝土防渗墙的结构设计方面，为保证其设计质量，应对多个方面加以考虑。实际设计墙体结构时，主要应该控制墙体的厚度以及防渗体结合度的质量，保证墙体具有良好的防渗性，同时强度能够达到相关要求[2]。通过力学试验测试塑性混凝土的防渗墙强度，才可保证其质量，增强其强度。为了保障墙体力学特征，需要进行精确的结构计算，在工作条件、材料模强度、极限应变值等方面控制质量，根据墙体厚度来调整强度计算，保证其与实际应用需求相符。除此之外，在设计塑性混凝土防渗墙时，应注重配合比的设计，需要保证配置比例的科学性。根据有关原则，注重防渗墙周边土层的应力，在应变关系中获得适当组，基于此开展防渗墙结构计算工作，将配比最优值当作配合比基础。根据相关指标和设计基本原理进行试验，详细分析试验结果，选择相应的材料应力复合参数。接着应全面考虑防渗墙的安全性，提升其抗渗性，在层面上加强，以此保证防渗墙设计质量。

2.2 质量控制

对水利水电工程进行施工时，需要控制好塑性混凝土防渗墙的质量，主要是在施工各环节落实质量控制工作，重视施工平台以及导墙的稳定性，施工人员与监督人员应保证导墙稳定性，对防渗墙进行检查，判断导墙中心线是否平行，明确材料推进是否会对防渗墙质量造成影响[3]。在实际施工中，应做好平台质量测试工作，加强载重负荷评估工作。控制质量时需要落实清孔维护工作，做好清理孔内杂物和污水的工作，保证在达到相关标准后才可验收。控制防渗墙施工质量，需保障混凝土质量，应由专业人员监测混凝土拌合物，防止其出现质量问题。利用抽检的方式来检测混凝土黏合时间与程度相关指标，在指标达到国家相关标准要求后再进行验收。控制施工质量方面，应注重浇筑混凝土的质量，该环节需保证浇筑的及时性与连续性，并做好检测成型结果这一工作，由此提升浇筑质量。

3 水利水电工程中应用塑性混凝土防渗墙的措施

为保证水利水电工程能够健康、稳定的发展，需要改善塑性混凝土防渗墙的实际施工状况，在施工中充分发挥技术优势，因此应该充分了解施工工艺。

3.1 搭建施工平台

提升防渗墙施工质量和制定、实施施工计划的效果，满足稳定运行机械设备要求，应重视施工平台的搭设。为了做好该工作，应注重以下工作的开展：①结合施工机械设备实际运行要求和施工现场具体情况，遵循技术规范指导，对施工平台进行搭建，并保证施工现场有畅通的运输道路；②对施工平台挖填量加以控制，以此满足排放施工废水、运输渣土的要求，将防渗墙施工技术内涵不断丰富，保证提升防渗墙的施工效果，防止水利水电工程在结构施工和应用方面出现问题。

3.2 导墙施工

在开挖深沟前需要修剪导墙，结合工程防渗墙需求来明确导墙结构以及尺寸，通常会选用直角梯形或是矩形，根据防渗墙的轴线进行导槽开挖。导墙厚度以及深度需要与设计、规范要求相符，并且应按照施工荷载来确定其需要使用的材料以及施工机械。工程中通常会应用高度在0.5～2m的混凝土导墙，底部紧密的连着原土层，顶部要比场地高0.1m，防止渗入地表水[4]。对导墙外侧进行夯实处理，内侧利用黏性土来夯实，避免导墙内深入泥浆，同时设置木支撑，避免出现导墙移位的情况。为确保防渗墙垂直度与相关要求相符，导墙的中心线以及垂线和防渗墙的位置关系是平行与垂直，控制偏差范围在10mm以内。

3.3 造孔成槽

为保证防渗墙的施工质量，控制其工期，需要注重造孔成槽这一重要工序。应分段开展槽孔施工工作，在保障造孔以及墙体施工质量、安全的基础上，结合现场地质、制作单槽孔时间、水文条件、施工结构、墙体结构和搅拌、供应、运输混凝土的能力等因素，分段建造槽孔。通常槽长6～8m，进行分段时，应将墙段接缝减少，尽可能增长槽的长度，在快速施工的基础上确保施工安全。沟槽段主要施工方法有钻孔抓斗法和抓取法，比较常用的是抓取法，这是因为该方法具有较高的工作效率。制孔过程中经常使用冲击钻这一施工机械，多采用型号为CZ-20以及CZ-22冲击钻。进行槽孔施工时，通常中心线和防渗墙的轴线重合，为保持槽壁的平直性，防止出现偏斜情况。在开孔成槽阶段，为防止槽孔内落入杂物与废渣，对泥浆性能产生影响，槽孔内泥浆面比槽顶应低0.3～0.5m，防止出现泥浆沉淀或是离析的情况。

3.4 泥浆护壁

为保证孔壁有稳定的结构，可采用泥浆护壁的方式，施工过程中应避免出现槽孔坍塌情况，确保导槽施工的安全以及质量。在制作泥浆护壁的过程中，需要加入黏性土以及膨润土等材料，将其性能提升，确保泥浆密度、稳定性与流动性。施工工作开展时，需要对泥浆性能和质量进行检测，并保证制浆工艺符合相关要求，根据标准来设置配合比，结合试验来明确制浆时间与方法。在搅拌环节，需要实时测量、记录浆液比例，结合施工实际需求，设置造浆场，通常处于渠道内，满足2-3个槽孔实际施工要求。通常泥浆池的容积是100m3/座，设置泥浆池的同时设置沉淀池与存储池[5]。自动制浆系统是当前泥浆池的首选，采用1m3的高速搅拌机进行10min以上的搅拌，接着在沉淀池中沉淀24h，利用泥浆泵输送到施工现场。

3.5 清孔清槽

完成成孔成槽施工工作后，需要清理槽孔，避免成孔以及成槽过程中产生的泥沙对防渗墙抗渗性、承载力造成影响。完成孔槽施工后，需要施工单位进行自检，并通过监理验收，当验收合格后，即可进行清槽工作。采用定位法将抓斗位置固定，利用抓斗来抓取槽底的沉淀物与沉渣，清理沟槽接缝处可使用擦洗吹的方式，直到将泥浆清理干净。使用泵洗法，泵管内可以有沉淀物，接着排出喷嘴，并向槽内送入优质的泥浆，保证施工过程的规范性与合理性，防止出现坍塌情况，循环作业直到完成清槽工作。清孔1h后，对孔内泥浆以及沉渣进行检查，确保泥浆比重小于1.15g/cm3，含沙量不超过6%，沉渣厚度小于0.1m。

3.6 浇筑混凝土

浇筑混凝土的质量将会决定防渗墙质量，浇筑过程中应保证连续性，保证有稳定的浇筑速度。这一过程中如果出现停电和意外情况使得浇筑中断，那么现场人员应采用合理措施来解决。混凝土通过搅拌车运输到施工现场后，进行浇筑，应保证浇筑管和槽轴线的一致性。应用双管时，需要对管道间的距离加以控制，管道安装位置与孔底距离是10～25cm。当超出这一范围时，需要放置管道中心在最低点。浇筑混凝土的顺序是将导注塞下放到管底、将管内泥浆排出、提升导管、导注塞去除、管底比混凝土面低、混凝土连续浇筑。实际浇筑中，轮流使用两个导管，确保浇筑有稳定的速度，使得混凝土表面能够平稳上升。混凝土浇筑后，其表面高度需超出设计高度0.5m[6]。浇筑混凝土时，需要对管道内与槽内的混凝土表面初凝时间及速度进行定期测量，同时记录测量数据。浇筑开始与结束时可将测量次数增加，防止浇筑过程中有埋管、堵塞、漏浆等情况出现。在完成槽孔浇筑工作后，需要根据设计规范来保湿养护，当设计强度达到相应标准时，应根据设计规范进行试验，保证防渗墙结构性能与承载力与要求相符。

防渗墙抗渗性与整体性会受到槽缝严密性的影响，应采取先进技术正确处理防渗墙施工缝。当前比较常用的处理方式为接头管法，接头具有标准孔型、良好质量、光滑孔壁，都能够确保接缝严密性。结合混凝土初凝时间以及上升速度，将接头管拔出，如果存在位置偏差情况，需要及时纠正，拔出接头孔后，需做好检测与保护工作。连接槽段接缝后，应清理接头处的凝胶以及碎屑，较硬的附件可应用铲刀来清除。

4 塑性混凝土防渗墙在水利水电工程中的具体应用

4.1 围堰工程中的应用

围堰工程是否有良好的施工状况，会对水利水电工程的施工水平与质量造成影响，因此应保证围堰工程合理建设，有效应用塑性混凝土防渗墙工艺。在土石围堰形成期间，应合理使用塑性混凝土材料，支持防渗墙施工，并优化其使用功能，提升围堰应用的防渗效果[7]。此外，为处理围堰基础渗透情况，需合理应用塑性混凝土防渗墙工艺，优化施工方式，以此改善防渗性能，提升围堰工程的应用及施工质量，将工程基础设施完善。

4.2 提升坝基稳定中的应用

在建设水利水电工程过程中，为提升坝基稳定性，避免有墙体变形问题出现，应足够重视塑性混凝土防渗墙工艺的应用。在这一过程中，施工单位需注重坝基稳定性，应用防渗墙的抗变形能力，保证能够优化坝基的结构性能，确保其应用安全性。基于防渗墙应用优势，降低弹性模量、细化结构施工内容和减少应力影响，将坝基稳定性提升，科学应对工程结构的施工风险。

5 结束语

为了高效建设水利水电工程，并保证其安全、稳定运行，应该做好其结构施工工作，采用合理的技术、工艺与措施，保证不会出现渗漏问题。当前比较有效的防渗漏施工工艺是塑性混凝土防渗墙施工工艺，合理应用该技术，能够提升建设水利水电工程的水平，重视相关工艺的应用，保证良好的防渗墙施工效果，在技术方面提升工程结构稳定性，延长其使用年限，确保水利水电工程有更好的运行效果。