:在松散透水地基中連續造孔,以泥漿固壁,往孔內灌注混凝土而建成的墻形防滲建筑物。
在松散透水地基中連續造孔,以泥漿固壁,往孔內灌注混凝土而建成的墻形防滲建筑物。它是對閘壩等水工建筑物在松散透水地基中進行垂直防滲處理的主要措施之一(圖1)。防滲墻按分段建造,一個圓孔或槽孔澆筑混凝土后構成一個墻段,許多墻段連成一整道墻。墻的頂部與閘壩的防滲體連接,兩端與岸邊的防滲設施連接,底部嵌入基巖或相對不透水地層中一定深度,即可截斷或減少地基中的滲透水流,對保證地基的滲透穩定和閘壩安全,充分發揮水庫效益有重要作用。它也可作為土石壩中的防滲心墻,還可用以加固滲漏嚴重的土石壩。加放鋼筋的混凝土防滲墻在工業及民用建筑工程中可作為地下建筑物的基礎、隔墻和邊墻,也稱地下連續墻。 20世紀50年代,混凝土防滲墻的施工技術與工藝起源于意大利,一些國家相繼采用。中國于1958年開始研究出一整套混凝土防滲墻施工技術與工藝。截至1986年底,中國在水利工程中已建成75道混凝土防滲墻,總截水面積約50萬m2,最大墻深74.4m,最大墻厚1.3m。在各類復雜地層中,如純砂層、淤泥層、密集孤石層、水下拋填未經壓實的砂礫石層,均成功地建成了混凝土防滲墻。 類型 按墻的水平截面的形狀可分為四種(圖2)。①圓樁柱型(圓孔型),垂直接縫多,有效厚度小,60年代以來已很少采用;②墻板型(槽孔型),相鄰兩塊墻板套接厚度與中間墻厚相同,適用于深度小于60m的墻;③混合樁柱型(圓孔與雙反弧形孔混合型);④墻板樁柱混合型(槽形孔與雙反弧形孔混合型)。后兩種墻型先行建造的圓形樁柱或墻板可起導向作用,較易于保證連接處厚度達到中間處墻厚,適用于深度大于60m的墻。加拿大馬尼克三級壩的深度達131m的混凝土防滲墻就是混合樁柱型墻,是世界深度最大的混凝土防滲墻。 設計 依據地基的工程地質與水文條件,結合閘壩結構的要求,確定墻軸線位置,選用墻體材料,初步選定墻厚;然后進行滲流及結構應力計算,確定墻底嵌入基巖或相對不透水層的深度及墻體材料物理力學指標,最終確定墻厚和墻體與防滲體連接的細部設計。重要工程還要在墻內埋設監測儀器,隨時了解墻的運行情況。防滲效率常用兩種方法估算:①建墻后滲流量減少值與同水頭下無墻時滲流量的百分比值;②滲流通過防滲墻后的水頭損失與全水頭的百分比值。質量優良的防滲墻的防滲效率用上述兩種方法估算結果分別可達95%與90%。常用的墻體材料有素混凝土、摻大量粘土的塑性混凝土、粉煤灰混凝土等。 施工 主要程序為:造孔、清孔換漿、終孔與清孔驗收、澆筑泥漿下混凝土、全墻質量檢查與驗收、處理與壩內防滲體的連接。造孔使用沖擊式、回轉式、鉆銑式鉆機或液壓抓斗、刮斗等。造孔作業累計耗用工時約占防滲墻總工期的60%以上,因此造孔機械的選型是縮短防滲墻總工期的關鍵之一。同時選用膨潤土或優質粘土制成泥漿用以固壁、懸浮和攜帶巖屑、冷卻和潤滑鉆頭。泥漿的質量也直接影響造孔的進度、質量與安全。清孔換漿是將孔內含有大量砂粒與巖屑的泥漿更換成質量合格的泥漿,還要把孔兩端已澆混凝土表面附著的巖屑和泥皮刷洗干凈,以保證墻體混凝土、相鄰兩墻段的豎直接縫、墻底與基巖接觸帶的質量。清孔換漿常用的機具有壓縮空氣吸泥器、砂石泵、鋼絲刷子鉆頭等。 防滲墻混凝土一般具有適當的強度、較高的抗滲標號、較低的彈性模量,因此混凝土拌和料也要有良好的和易性與較高的坍落度。采用直升導管法在泥漿內澆筑混凝土能有效地將泥漿與混凝土隔開。在土壩壩體內澆筑防滲墻混凝土要控制孔內混凝土面的上升速度,以防止壩體開裂。不論采用何種墻型,相鄰墻段之間或樁柱之間的連接工藝是防滲墻施工技術中的難點。工程實踐證明,接縫質量不良常會成為壩基中的隱患。因此,防滲墻施工中要嚴格保證質量。
1、安裝工程已基本完成地下室排水系統已建立使用。①對露天的地下室及入口處位置的集水井排水泵接通電源,局部集水溝內
側砌擋水墻。②下雨天安排抽排水人員,施工員及電工值班。③每個地下室入口處準備一至二臺移動排水泵備用,以便暴雨排水來不及,或水泵損壞時使用。確保地下室無地表面水進入。
2、地下室通風系統已建立并投入使用。①通風系統在天氣晴朗的白天,早上8:00~晚上12:00開啟使用,其它(凌晨至早上太陽出來前及下雨天)室外空氣相對濕度較大時間關閉。②增加可移動軸流風扇8臺對相對潮濕的區域加快空氣的流動速度促使水份蒸發。
3、用吸水器,推水器,海綿及時清除地面水及風管下口凝結水,抽除地下室集水坑等地下室所有存水。
4、對地下室潮濕的部位采用粉煤灰,水泥等易吸濕的材料鋪設潮濕地面,吸地面及空氣中的潮氣。清除吸潮物后陰干的地面 發現有水泌出的地坪開鑿,找出漏水點或裂縫采用水性聚胺脂壓力注漿,完成后靜止觀察48小時后無滲漏泌水現象后恢復地坪,檢查重點集中在沿后澆帶的潮濕及泌水部位。
5、地面在排除積水,通風,粉煤灰或水泥收水陰干及明顯漏水部位修補后,對仍潮濕的地面及進行再次鋪設粉煤灰檢查隱漏點,分別間隔12小時,24小時后對鋪設的粉煤灰進行檢查,粉煤灰顏色明顯加深的開鑿地坪進行檢查,若滲水注漿修補,無明顯顏色加深及粉煤灰吸潮均勻的,清除粉煤灰,采用軸流風機強制風干12~24小時,地面翻白的視為不漏水,地面不翻白的說明地面存在毛細孔隙泌水需進行處理。
6、保持地下室的通風條件的前提下,地下室在漏水修補完成后將慢慢的風干,當考慮到地下室底板較薄未考慮附加防水層,在季節性天氣仍有返潮的現象發生,建議在漏水修補完成后在現有地坪上增加高分子防水卷材一道,再澆一層4~5㎝的C20鋼筋網細石砼,以徹底解決地下室地面返潮的問題,地下室外墻內側墻面,考慮到外墻面為迎水面,內墻溫度相對較低,容易形成凝結水,建議抹灰面增加一道JS防水涂料后再做涂料面層解決。