内容发布更新时间 : 2024/10/22 13:48:35星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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塑性砼防渗墙施工技术在除险加固工程中的应用

塑性砼防渗墙施工技术在除险加固工程中的应用

摘要：塑性混凝土是用黏土和膨润土取代普通混凝土中的大部分水泥形成的一种柔性工程材料，与普通混凝土相比塑性混凝土弹性模量低极限应受大，能适应较大变形，抗渗性较好，特别适用于地震较频繁地区和周围介质(地基上)为砂石的地基，塑性砼防渗墙具有在低强度和低弹性模量下运应地基应力变化的特点；同时具有节约水泥、降低造价、施工方便等优点，因此，在国内外被广泛用作防渗墙墙体材料。

【关键词】塑性混凝土防渗墙、膨润土、施工技术 中图分类号：TU74文献标识码： A 1、塑性混凝土简介

国外从20世纪60年代末开始采用塑性混凝土防渗墙，而我国是在80年代后期才首次应用成功的。这种材料的特点是抗压强度不高，一般可控制在R28＝0.5～2MPa，弹性模量较低，一般可控制在E28＝100～500MPa，渗透系数K＝ 1 ×10-6～1×10-7cm/s。塑性混凝土与我国早期防渗墙采用的黏土混凝土有本质的区别：黏土混凝土仅是在配合比中加入了少量的黏土，水泥用量并未大幅度降低，掺加黏土的目的仅为了改善混凝土的和易性和便于钻凿接头孔，并无降低弹性模量的目的。塑性混凝土防渗墙具有在低强度和低弹性 模量 下适应地基应力变化的特点，确保墙体不被外力破坏，而不需提高混凝土的等级或增加钢筋笼，故能大大节省工程投资。 2、工程概况

信阳市大石桥水库出险加固工程坝体为粘土心墙砂壳坝，坝址分布地层岩性为无左界斜大角闪片岩，斜地白云石英片岩等，强风化带厚度较大，存在不均匀风化现象。岩体较破碎，具有透水性，其下的弱风化带岩体为弱元微透水性，坝体填筑料为低液限粘土及风化砂含有草根，填土干密度偏低，具弱至中等透水性，局部物理学指标如干密度、渗透系数不能满足规范要求，大坝除险加固防渗设计采用50cm

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厚塑性混凝土防渗墙，最大深度32m，总长200m,截水面积3500m2。 3、造孔机械

本工程采用QUY50A液压槽机开槽，液压抓斗“三抓”成槽方式，这种机械不仅运用于一般的软弱地层，亦可适用于砾石、卵石和岩基，且结构简单、技术成熟，易于维护，液压抓斗成槽和清孔速度快，容易控制槽孔的垂直度。 4、施工临时设施

（1）导向槽是防渗墙施工之前修建的临时构筑物，为了防止开槽机具撞击孔口，槽孔的泥浆、废水等在孔口处漫流，保护孔口的土体稳定防止坍塌，导向槽的轴线与防渗墙轴线平行，槽口宽度为0.6m，导墙宽0.5m，深1.0m，设置纵向受力钢筋，以增大其拉度力，一旦导向槽下的土体坍塌，可形成连续或简支梁，确保开槽机具安全。 （2）泥浆制备及固壁

由于当地粘土料储量丰富，湿含量高，适于制备泥浆，所以采用当地粘土制浆，在右坝头布置制浆，采用3m3卧式泥浆撑杆机制浆，并设沉浆地和制浆池。 （3）混凝土系统

本工程防渗墙混凝土浇筑量小，为保证浇筑进度改善混凝土结构质量，采用JS500型强制式拌和机，使用PCD1200型配料机辅助进行，混凝土的运输采用HBT80B18165型混凝土输送泵送。 （4）墙体材料

防渗墙墙体材料采用塑性混凝土。这是用膨润土取代普通混凝土中的部分水泥即形成的一种柔性墙体材料，它比普通混凝土的弹性模量小很多，与周围的土体变形模量相近，因而能很好地适应地基变形，大大地减少了墙体内应力，避免了开裂。 5、塑性混凝土防渗墙工程施工 5.1 造孔

防渗墙造孔按照预先划分好的槽段进行，采用间隔分序法施工，即先施工单数的一期槽段，再施工双数的二期槽段。综合考虑工程地质与水文地质条件、造孔历时、混凝土供应强度及设备布置，将槽孔段长度定为6.0m，共计划分33个槽段。采用液压式开槽机成槽，先

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抓主孔后抓副孔。

5.2 泥浆固壁 塑性混凝土防渗墙施工过程中，固壁泥浆直接影响施工进程和槽壁稳定，并能起到冷却钻头、润滑钻具、悬浮岩屑以及防止坍孔的作用。覆盖在壁面上的泥皮的约束作用及渗入槽壁土层内泥浆所起的对地层的固结作用，不仅有利于防止槽壁土颗粒坍落，还可减少地层变位和增加壁面强度。同时，泥浆本身又具有一定的抗剪强度，如同稳定塑性体，能发挥其被动抵抗力作用支撑槽壁。这些因素的综合作用，保证了槽壁的稳定。

 5.3 清孔换浆 抓斗在抓孔过程中，会有部分细砂或其他岩渣悬混在泥浆中，然后逐渐沉淀到底孔。抓斗在挖掘槽底部时也会遗留少部分细砂和岩渣，这些淤积物都必须在混凝土浇筑前清理干净，否则，会给墙体质量带来危害。造孔结束以后，经检验、检测、终孔合格后，需进行清孔换浆。清孔换浆可先用反循环泵吸法或气举法，先采用抓斗捞取槽孔大部分淤积和大颗粒沉渣，然后用泥浆槽底正循环置换法清孔。 5.4 混凝土浇筑

采用水下导管浇筑法，导管内径250mm，丝扣连接，每个槽段设置2组导管，导管间距2.0m，混凝土采用泵送法，在孔口设置料斗。槽孔混凝土的浇筑速度是影响混凝土质量的重要因素，速度太慢会使混凝土塌落度损失，容易造成堵管。本工程的浇筑速度一般都达到2-3m/h，最快时可达4m/h。在浇筑过程中，定时测量混凝土面的上升情况，并与所浇筑的混凝土量相核对，避免导管拔离混凝土面，并根据混凝土面上升情况及时调整各导管的混凝土注入量，保证混凝土面的均匀上升。 5.5 墙段连接

墙段连接采用接头管法，即在一期槽孔混凝土浇筑前在槽段两端下设钢管（φ500）待混凝土初凝后，按一定的速度将其拔起，形成混凝土接头孔，采用接头管法有许多优点，比如：能节省混凝土浇筑量，槽段之间易连接；二期槽孔开槽时，防止发生槽孔之间存在粘土夹层，影响墙体的连续性；二期槽孔容易采用钢丝刷清除表面泥皮等。缺点是：提拔导管的阻力较大，受槽孔深度限制，如：掌握不好混凝