徐朱伟
如皋市水利建筑安装工程有限公司 江苏如皋 226500
摘要: 当前水利工程中的现状，依然有必要对防渗技术的研究开发给予高度的重视，近年来国内外对水利工程防渗技术的研究及应用有了长远的发展，以下
对应用成熟的软基垂直防渗处理技术进行分析。
关键词：水利工程；软基垂直；防渗技术
一、前沿
水利工程中软基垂直防渗技术方案的选择应以水利工程基础的工程地质和水文地质为依据，一定要满足工程防渗的目的要求，达到防渗的标准。方案通过技术经济的比较，投入产出分析，在满足功能性要求的条件下，工程概预算能够承受;在确定采用方案后应采用先进技术，优化方案合理使用灌浆材料。对环境的污染和影响要小。
丁磨路西延如海河大桥2#、3#桥墩位于如海河沿河水中，桥墩处水深最深时约为3.5米，河床底标高-1.5m ,目前常水位2.0m，设计承台底标高0.53m，承台平面尺寸为17.5m*6.5m，高度3m，每个承台下设10根Ф1.5m 群桩基础。根据现场情况，我部拟采用钢板桩围堰法进行2#、3#墩的灌注桩及承台施工，围堰的平面尺寸为21.5m*18m，钢板桩顶面标高3.0m，水中封闭，临岸侧开口。
1、钢板桩准备：
根据地质条件并结合钢板桩的特性、施工方法等因素，选用9m长拉森IV型钢板桩，该型板桩宽度适中，抗弯性能好。
钢板桩进场后，对其外观表面缺陷、长度、宽度、厚度、平直度和锁扣形状进行逐一检查，对桩上影响施打的焊接件进行割除，有割孔和断面缺损的进行修强，锁扣变形部分进行调直或割除。
2、机械及场地准备：
现场选用25T汽车吊及DJZ30型振动锤施打。在河边围堰中间位置平整出一块场地，可供吊车支腿即可。
3、准备：
用全站仪测放出围堰的具体实样，在围堰的四个拐角上分别插上定位杆，以便准确控制围堰的位置
4、钢板桩施打
从临岸侧的一个角开始施打第一根钢板桩，用振动锤的液压夹板夹住钢板桩直接吊至桩位，先利用钢板桩及锤的自重下沉，在自沉停止后启动液压锤振动下沉至设计标高。如不能到达设计标高，则用射水冲枪配合。沉桩过程中用经纬仪全程监测其垂直度，发现偏差随时作出调整。桩的外侧锁扣在插打前均应涂抹黄油或混合油膏，以减少插打时的摩阻力，并增加防渗能力。第一根钢板桩施打到位并经检查其垂直度合格后，依次打入后面的钢板桩，每沉好一根桩后立即与前面的桩焊牢，防止下根桩下沉时被带下。钢板桩的施打顺序为从临岸侧的一个角开始，在保证吊车作业安全的前提下边填土边打桩，依次向河中推进，然后水中横向施打，结束后再向临岸侧的另一个角施打。
钢板桩施打将近结束时（留4~5块板桩先不打），在高程2.8m处设置一道钢围囹。钢围囹采用两根25#槽钢在钢板桩两侧并用φ25螺栓夹紧。两根槽钢背覆焊接，中间留28mm间隙用以穿螺栓。钢围囹的作用是把整排钢板桩连成一体，增加水平方向的刚度，防止钢板桩间的锁扣脱开。为了防止堰体内填土后钢板桩外倾，横向每间隔5m左右（避开灌注桩护筒埋设范围）用钢丝绳将钢板桩拉在河岸边地锚上。
围囹做好后即可向围堰堰体内填土，用装载机从打好钢板桩的一侧开始回填土，依次向另一侧推进，把堰体内的水向外挤压出去，堰体内填土至3.0m高程。全部填筑完成后再将预留的4~5块钢板桩打入。
5、灌注桩及承台施工
围堰形成后，先在其上铺设木枋，搭设打桩平台，进行钻孔灌注桩的施工。灌注桩施工结束后，对堰体内的土方进行开挖后破除桩头，人工配合挖掘机开挖标高至0.33m。开挖时注意随时观测围堰的变化情况，如发生锁口渗漏时，用旧棉絮在内侧嵌塞，同时在外侧水面抛洒大量细煤渣与木屑，使其由水流夹带至渗漏处自行堵塞。开挖至设计标高后即按照图纸设计要求，铺设碎石垫层，浇筑素混凝土垫层后进行承台施工。
所以板桩技术适用于渗透性在水平向很高而在垂直向很低的层状土或透水的水力冲填土。遇到漂石或地下障碍物时很易损坏，在软至中密的土中浅层开挖可用木制的企口板桩，锁口钢板桩用于较深的截水墙钢板桩须小心打桩，保持锁口紧密接合。H形钢桩组成的立桩可以用来减少板桩打桩过程中的偏斜:预计在打桩时板桩会向水平力最小的一侧偏斜。在锁口处有拉力作用可减少通过锁口的渗流。对于直墙板桩会有相当大的水流通过锁口。用锯屑、膨润土、水泥浆或类似的材料填充锁口可以减少锁口的渗漏压实的不透水土障在挖好的沟内用不透水土料回填压实而成。
其他防渗技术还有以下两类
二、幕灌浆技术
帷幕灌浆技术是软基防渗工程中应用较早，同时也是应用最为广泛的一项技术。帷幕灌浆对控制坝基渗流有明显的效果，但当坝基透水率较小时，对降低坝基扬压力作用不明显。帷幕灌浆孔的孔深、间排距根据地质条件和渗流条件确定，没有统一的标准。 在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透;与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。在20世纪以来，帷幕灌浆一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段，它对保证水工建筑物的安全运行起着重要作用。
2.1分类
按防渗帷幕的灌浆孔排数分为两排子孔帷幕和多排孔帷幕。地质条件复杂且水头较高时，多采用3排以上的多排孔帷幕。按灌浆孔底部是否深入相对不透水岩层划分:当深入时称为封闭式帷幕;不深入时称为悬挂式帷幕。
2. 2设计
设计时，它的工作内容主要有:
(1)须前期查清工程地质与水文地质情况;
(2)进行现场灌浆试验，以确定灌浆方法、压力、孔距、排距、材料、质量标准与检查方法，并论证灌浆效果;
(3)确定帷幕轴线位置、帷幕深度、厚度(排数)及平面上的长度；
(4)为以后对帷幕的检查或补强加固创造条件。
2. 2. 1灌装孔的布置
在确定帷幕厚度即帷幕孔的排数上，存在不同意见和做法。总结以往的工作经验，大致提出以下几点:
(1)对于坚硬岩石，中低坝可采用1排，而高坝可采用1-2排;
(2)对于软弱岩石，中低坝可采用2排，高坝可采用2-3排;
(3)根据坝基渗流流速分布，河床坝基要布置多排，或利用高压固结灌浆进行加固。
实际工程设计中，帷幕灌浆布孔时应该有所侧重，通过地质剖面。重点照顾断层破碎带和裂隙密集带。
2.2.2帷幕灌浆的实施
帷幕灌浆时的主要施工方法:钻孔与测斜、钻孔冲洗与简易压水、制浆与检测、自动记录、灌浆压力控制帷幕灌浆实施过程中，根据不断揭示的新情况，可随时对灌浆孔的排数、孔距、孔深和范围等进行调整。并需要采取以下措施:
(1)应对重点部位先安排进行重点灌浆，重点部位主要指较高的坝段、坝底面附近、透水性超过要求标准较多及软弱岩石等显然有必要进行灌浆的地区。透水性普遍较小的坚硬岩石可先进行适当灌浆，或留在蓄水后根据观测结果再决定是否进行帷幕灌浆。
(2)当帷幕有多排布孔时，除非地质条件完全清楚，一般应先做主排孔，然后再做副排孔。当河床部位基础进行高压灌浆后，可取消副排孔。通过主排孔的施工我们可以进一步摸清地质情况，明确哪些部位需要几排孔，哪些部位可以做少量加密孔，从而把有可能节省的部分节省下来。
三、凝土防渗墙技术
3.1类型按墙的水平截面的形状可分为四种。
①圆桩柱型(圆孔型)，垂直且接缝多，有效厚度小，在60年代以来大多数工程中已很少采用;
②墙板型(槽孔型)，相邻两块墙板套接厚度与中间墙厚相同，适用于深度小于60m的墙;
③混合桩柱型(圆孔与双反弧形孔混合型);
④墙板桩柱混合型(槽形孔与双反弧形孔混合型).
3. 2设计
在设计时应当依据地基的工程地质与水文条件。结合闸坝结构的要求，确定墙轴线位置，选用墙体材料，初步选定墙厚;然后进行渗流及结构应力计算，确定墙底嵌人基岩或相对不透水层的深度及墙体材料物理力学指标，最终确定墙厚和墙体与防渗体连接的细部设计。在针对重要工程时，要适当选择在墙内埋设监测仪器，随时了解墙的运行情况。
3. 3施工
主要程序有:造孔、清孔换浆、终孔与清孔验收、浇筑泥浆下混凝土、全墙质量检查与验收、处理与坝内防渗体的连接。
3. 4防渗墙施工中应注意的问题
在防渗墙施工过程中，造孔质量是保证防渗墙质量的首要环节。施工中应采取预防偏孔措施，有效地防止或减少偏孔，使孔斜控制在允许范围内。保证混凝土防渗墙施工质量和速度的关键在于开槽的连续性，浇筑的及时性。并且要把泥浆固壁作为一个重要的施工环节去对待。防渗墙混凝土一般具有适当的强度、较高的抗渗标号、较低的弹性模量，因此混凝土拌和料也要有良好的和易性与较高的坍落度。工程实践证明，接缝的质量不良常会成为坝基中的最终隐患。因此，在防渗墙施工时必须严格保证质量。
综上所述，在水利工程软基垂直防渗技术方案的选择应着重从以下几个方面进行考虑:
(1)以水利工程基础的工程地质和水文地质为依据，必须满足工程防渗的目的要求，达到防渗标准。
(2)方案通过技术经济比较，投人产出分析，在满足功能性要求的前提下，工程概预算能够承受;在确定采用方案后应采用先进技术，优化方案.合理使用灌浆材料。
(3)对环境的污染和影响要小。
垂直防渗技术是在水利工程中应用最为广泛的防渗技术。它是一类防渗技术的集合，几十年来在广大水利工作者辛勤努力下已得到了很好的应用和发展。当今该项技术发展目新月异，只有通过不断研究开发、吸收，引进和掌握新的技术，才能在水利工程中很好的应用。
参考文献：
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[2] 陈雨. 道路施工中软基处理的方法和施工控制技术探析[J].中华民居（下旬刊），2012
[3] 王晓峰.水利工程中软基处理方法及技术[J].中国新技术新产品，2010（21）
论文作者:徐朱伟
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期
论文发表时间:2015/11/20
标签：帷幕论文; 钢板论文; 防渗论文; 围堰论文; 技术论文; 水利工程论文; 防渗墙论文; 《基层建设》2015年16期论文;