水利工程施工中超薄型防渗墙造孔施工新技术及发展前景

摘要：为了使水利工程达到防渗的效果，施工人员采用的最常见的方式也就是建立防渗墙。在科技发展的今天，我们对这种施工方式进行改革与完善，研究出了一种超薄型防渗墙造孔施工新技术，并将该技术运用在某一水利工程中，通过试验与长期观察，结果表明该技术的应用效果良好。本文主要分析了超薄型防渗墙造孔施工新技术在水利工程中的应用以及发展前景，以供相关技术人员参考。

关键词：冲击钻孔 超薄型 防渗墙 造孔新技术

防渗墙施工是整个水利工程施工的重要施工环节，它能够有效的防止地下水渗透到水利工程的大坝中，从而保证水利工程的质量以及稳定的运行。正因为防渗墙在水利工程中具有极好的防渗效果，所以其应用极为广泛。随着技术水平的不断提高，施工人员对于防渗墙进行了深入研究与改革，发明了一种新型的超薄型防渗墙造孔施工新技术。我们将这种施工技术应用在实际工程中，结果发现，该技术的防渗效果良好，满足了工程的施工要求。本文结合某水利工程，简要分析了超薄型防渗墙造孔施工新技术在水利工程中的应用以及发展前景，以供相关技术人员参考。 1 工程概况

某水利工程的坝型属于均质土坝，其坝高为20m，总库容量达到了172万m3。该工程属于小型水利工程，主要功能是灌溉下游农田，其灌溉面积为167hm2；还兼有防洪的作用。在该工程的下游有4.5

万居民，而耕地面积达到627hm2，并且还有市政工程等各种重要基础设施。

在本水利工程中，由于坝体的质量相对较差，以致于整个坝体、坝基都出现了严重的渗漏现象，而且坝体的两边围绕整个边缘渗漏。据此，我们在施工过程中采用了苏醒混凝土防渗墙进行有效的处理，要求防渗墙的厚度为0.4m，深入地下全风化带之下，深为2m，最大墙身应大于34.5m，并要求该防渗墙的中心处于坝轴线上，其垂直度应该控制在4/1000。

在整个防水工程施工过程中，工程师初步设定采用抓斗防渗墙造孔施工工艺。由于该水利工程地处较为偏僻的位置，所以大型机械设备并不能够进入施工现场；在该工程中，我们对其地质结构进行全面的分析，发现该工程的坝体上部的土壤比较松散，压缩性较大，且底部属于全风化岩体结构，所以当我们在采用抓斗防渗墙造孔施工工艺时，坝体上部极容易出现塌孔的现象，而下部却不容易抓动，通过此类研究，这种方法不能够在该工程中适应，而且如果采用大型机械设备，极大的增加了工程的成本，并且该方法并不能够在该工程中充分发挥作用。所以我们在该工程中采用了冲击钻机来对防渗墙进行造孔施工。 2 施工技术难点

在本工程中，采用冲击钻孔施工工艺具有以下几点难点：1）在钻孔过程中，施工人员极不容易控制孔斜，从而降低了施工质量；2）由于坝体上部的土壤相对比较松软，压缩性较强，所以在钻孔

过程中，极容易出现塌孔的现象；3）从以往水利工程防渗墙施工的资料中来看，并没有相关案例是采用冲击钻孔方案来对超薄型防渗墙进行施工的，并没有相关依据，所以在施工过程中，本身就已带有相对的风险性。 3 解决对策

3.1 适时改进钻孔机械

在实施冲击钻孔方案的过程中，工程师采用了cz-22型以及cz-30型钢丝绳冲击式进行施工。在造孔过程中我们采取了以下几点方法：1）对坝体进行正循环冲击造孔；2）采用相关机械向孔底的残渣全部清除；3）利用相关机械设备对孔壁进行喷射水泥浆，使孔壁稳定并牢固。钻机的钻头要求是铸钢“十”字形钻头以及加长冲击钻头相结合的设备。首先，由于“十”字形钻头具有较强的破碎力，更容易钻进全风化的岩层中；其次，加长型冲击钻头具有很好的导向作用，在全风化带更具有较好的效果，并能够将孔斜的位置控制在允许的范围内。所以说采用这种钻头可以有效的保证坝体的稳定以及坝体的防渗能力。

考虑到该工程的地质情况，防渗墙底线需嵌入强风化带以下2m。在研制冲击钻头的基础上，加工制作了重锤，重锤由钢管和钢板焊接而成，锤中心为空心结构。使用时，可根据需要在内部增加配重块，以增加重锤的重量，增加冲击力。 3.2 开孔及钻进中的措施

开孔对保证钻孔的垂直度非常关键，方法是：稳定钻机，对正孔

位，检查校对，手动操作，间断冲击，轻打慢放，随时检查。 3.3 塌孔处理

造孔时发现大坝坝体在孔深0～6m处，坝体填土较为松散、致密性差，塌孔现象比较普遍，主要采取加大泥浆比重、向孔内投放粘土等方法进行处理。 3.4 接头孔钻进

接头孔的偏斜将直接影响到墙体质量，施工时采取了以下措施： 根据混凝土检验报告提供的初凝时问，严格控制开孔时间在混凝土浇筑完毕后40～60h之问；在开孔前，先用人工开挖出一个直径40cm、深100cm的圆形孔，起到稳定钻头、垂直导向的作用；开孔使用手动操作，间断冲击，保持钻头稳定，钻进中经常检查，发现孔斜及时纠偏。

某工程除险加固工程完成后，对该项目及时进行了质量检测，检测项目有孔深、宽度、孔形、孔斜。所检项目达到设计要求。说明采用上述施工方法，超薄混凝土防渗造孔施工质量是有保证的。 4 新工艺和新技术的发展前景

某工程利用冲击钻孔技术在全国首次成功地完成了塑性混凝土防渗墙（超薄墙0.4m）的施工，它的意义远远超出了该工程本身的价值，为今后类似工程的设计提供了理论根据和可靠资料，为施工积累了宝贵经验，该项工艺的开发，将对将来水利水电的施工具有深远的意义和实用价值。 4.1 适应性

混凝土防渗墙薄墙技术在国内一些堤防工程多有应用，大多都采用抓斗或其他成墙技术，使用这些技术，具有一定的局限性，工程需要有一个可以通过大型机械设备的交通通道，需要有一个相对较大的施工场地。更重要的是受地质条件的，对一些较坚硬的基岩还需要其他一些机械的配合，受这些条件的，薄墙技术发展不快。而利用冲击技术进行薄墙施工，很好地解决了这些矛盾，无需发达的交通，无需太大的场地，更不受地质条件的，冲击钻机能有效地发挥作用。 4.2 合理性

冲击钻机在钻进过程中，随着上下冲击，对松软的地层有致密夯实的作用，从而提高了坝体的防渗能力，避免因土质过于松散而造成塌孔。而抓斗缺乏这样的功能，在松散的地层，往往需要依赖于大量的膨润土泥浆和其他的防范措施，加大了施工难度和工程成本。 5 结语

冲击钻孔成墙（超薄墙）技术有着非常严格的工艺要求，需要有一支专业性强、技术好的施工队伍，需要富有一定实践经验的技术干部和职工，需要有科学的、规范的、严格的管理，使钻孔工作每个环节都在有效的控制范围，特别是孔斜问题最为关键。如此才能保证工程质量。 参考文献

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