概念簡介
地下防滲墻是利用專用機(jī)具在閘壩的松散透水地基中造孔,往孔內(nèi)灌注混凝土或水泥粘土砂漿等而建成的地下防滲建筑物。防滲墻是分段建造的,一個槽孔建成一個墻段,許多墻段連續(xù)成一整道墻,故也稱其為地下連續(xù)墻。墻的頂部與閘壩中的防滲體相連接,墻的兩端直接與岸邊或與岸邊的防滲設(shè)施相連接,墻的底部嵌入弱風(fēng)化基巖或不透水地層中一定深度,從而可以較為徹底地截斷地下滲流,大大減少滲透流量。對于保證松散透水地基的滲透穩(wěn)定和閘壩安全起著重要作用。
歷史發(fā)展
1950年,首次應(yīng)用于意大利米蘭的工程中;
1958年,我國在密云水庫白河主壩中采用壁壩式素混凝土地下防滲墻取得成功;
1997年,上海試制成功導(dǎo)板抓斗和多頭鉆頭成槽機(jī)后,應(yīng)用廣泛。
目前,國外施工深度達(dá)151米,精度達(dá)1/2000,我國施工深度可達(dá)49.5米。
優(yōu)缺點(diǎn)分析
優(yōu)點(diǎn)
適用于各地多種土質(zhì)情況。我國除巖溶地區(qū)和承壓水頭很高的砂礫層外,都可應(yīng)用;
施工時震動小,噪聲低,有利于城市環(huán)境保護(hù);
可在建筑密度大的地區(qū)施工,這是因?yàn)榈叵逻B續(xù)墻剛度大,能承受較大的測壓;
能兼做臨時設(shè)施和永久的地下主體結(jié)構(gòu),一定條件下可大幅減小工程總造價;
可結(jié)合“逆作法”施工,縮短總工期。
1.
適用于各地多種土質(zhì)情況。我國除巖溶地區(qū)和承壓水頭很高的砂礫層外,都可應(yīng)用;
2.
施工時震動小,噪聲低,有利于城市環(huán)境保護(hù);
3.
可在建筑密度大的地區(qū)施工,這是因?yàn)榈叵逻B續(xù)墻剛度大,能承受較大的測壓;
4.
能兼做臨時設(shè)施和永久的地下主體結(jié)構(gòu),一定條件下可大幅減小工程總造價;
5.
可結(jié)合“逆作法”施工,縮短總工期。
缺點(diǎn)
對于巖溶地區(qū)含承壓水頭很高的砂礫層或很軟的粘土,如不采用其他輔助措施,很難使用地下防滲墻技術(shù);
施工現(xiàn)場如組織管理不善,會造成現(xiàn)場泥濘潮濕,影響施工條件而且會增加廢棄泥漿的處理量;
施工不善或土層條件特殊時,易造成不規(guī)則超挖和槽壁坍塌;
現(xiàn)澆的墻面較為粗糙,若對墻面精度要求高,會增加后期成本;
需要一定數(shù)量的專業(yè)施工機(jī)具和高水平的施工隊伍。
1.
對于巖溶地區(qū)含承壓水頭很高的砂礫層或很軟的粘土,如不采用其他輔助措施,很難使用地下防滲墻技術(shù);
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施工現(xiàn)場如組織管理不善,會造成現(xiàn)場泥濘潮濕,影響施工條件而且會增加廢棄泥漿的處理量;
3.
施工不善或土層條件特殊時,易造成不規(guī)則超挖和槽壁坍塌;
4.
現(xiàn)澆的墻面較為粗糙,若對墻面精度要求高,會增加后期成本;
5.
需要一定數(shù)量的專業(yè)施工機(jī)具和高水平的施工隊伍。
主要分類
按填筑材料分為:土質(zhì)墻、混凝土墻、鋼筋混凝土墻、組合墻;
按成墻方式分為:樁排式、壁板式、樁壁組合式;
按挖槽方式分為:抓斗式、沖擊式、回轉(zhuǎn)式;
按施工方法分為:現(xiàn)澆式、預(yù)制式、現(xiàn)澆預(yù)制組合式;
按用途分為:臨時擋土防滲墻、用作主體結(jié)構(gòu)兼臨時擋土墻的地下連續(xù)墻、用作多邊形基礎(chǔ)兼墻體的地下連續(xù)墻。
國內(nèi)外施工技術(shù)
射水法建造地下防滲墻技術(shù)——福建省水利水電科學(xué)研究所
鋸齒掏槽修建地下連續(xù)防滲墻技術(shù)——東北巖土工程公司
液壓開槽機(jī)連續(xù)成槽技術(shù)——河南省黃河河務(wù)局
多頭小直徑深層攪拌樁截滲墻技術(shù)——水利部淮河水利委員會基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司
預(yù)制混凝土板水力插板成墻技術(shù)——山東省勝利油田黃河口治理辦公室
垂直鋪塑防滲技術(shù)——山東省水利科學(xué)研究院、山東水利巖土工程公司
振動沉模板墻堤壩防滲技術(shù)——中國華水水電開發(fā)總公司山東分公司
高速構(gòu)筑堤壩防滲連續(xù)墻技術(shù)——德國塞德拉。迅博格特種地下工程建筑公司
TRD工法——日本TRD施工法株式會社神戶制鋼所
超薄形地下連續(xù)防滲墻建造技術(shù)——法國威寶公司、德國寶峨公司
機(jī)械抓斗、液壓抓斗建造防滲墻技術(shù)——意大利土力公司、意大利卡莎蒂蘭地基設(shè)備有限公司、德國寶峨公司、中國水利水電基礎(chǔ)工程局、北京市基礎(chǔ)水利工程總隊、中國水利水電科學(xué)研究院
液壓滾銑式成槽機(jī)開槽技術(shù)——意大利卡莎蒂蘭地基設(shè)備有限公司、德國寶峨公司
TMW工法——日本燕東株式會社
施工流程
地下防滲墻的施工流程一般包括修筑導(dǎo)墻、挖槽、泥漿護(hù)壁、清底、吊裝鋼筋籠和灌注混凝土。
施工流程示意圖
在工程開挖前,現(xiàn)在地面按建筑物平面筑導(dǎo)墻,用特制挖墻機(jī)器在泥漿護(hù)壁的情況下,每次開挖一定長度(一個單元槽段)的溝槽。待開挖至設(shè)計深度并清除沉淀下來的泥渣后,將地面加工好的鋼筋籠用起重機(jī)吊放入充滿泥漿的溝槽中,采用水下澆筑混凝土的方法,用導(dǎo)管向溝槽內(nèi)澆筑混凝土。由于混凝土是由溝槽底部開始向上逐漸澆筑,所以隨著混凝土的澆筑,泥漿被置換出來。待混凝土澆至設(shè)計標(biāo)高后,一個單元槽段施工完畢。各單元槽段之間用特制接頭連接成連續(xù)的地下鋼筋連續(xù)墻,呈封閉形狀。導(dǎo)墻常用含筋率較低的鋼筋混凝土導(dǎo)墻,有現(xiàn)澆和預(yù)制兩類。目前現(xiàn)澆使用較廣,地下水位較高時,使用預(yù)制導(dǎo)墻效果更好。導(dǎo)墻厚度一般為0.2到0.5米左右,深度一般在1.2到2米之間。其頂面應(yīng)比施工地面高出15cm左右,以防地表水流入溝槽內(nèi),并高出地下水位1.5米左右。其地面宜建立在密實(shí)地基上,背后開挖回填部分需用黏性干土分層夯實(shí)。導(dǎo)墻內(nèi)水平鋼筋必須連成整體。導(dǎo)墻完成后,應(yīng)及時在墻間加設(shè)支撐,防止導(dǎo)墻在外力作用下內(nèi)擠。
施工注意事項(xiàng)
地下墻施工前宜先試成槽,以檢驗(yàn)?zāi)酀{配比,成槽機(jī)選型,并應(yīng)復(fù)核地質(zhì)資料。
地下墻槽段間連接接頭形式,應(yīng)根據(jù)地下墻使用要求選用。無論選用何種接頭,在筑澆混凝土前,接頭處必須刷洗干凈,不留任何泥沙或污物。
地下墻與地下室結(jié)構(gòu)頂板、樓板、底板及梁之間的連接可預(yù)埋鋼筋或接駁器,對接駁器也應(yīng)按原材料檢驗(yàn)要求抽查復(fù)檢。
施工前應(yīng)檢驗(yàn)進(jìn)場的鋼材、電焊條。已完成的導(dǎo)墻應(yīng)檢查其凈空尺寸、墻面平整度和垂直度。檢查泥漿用的儀器、泥漿循環(huán)是否完好。
施工中應(yīng)檢查成槽的垂直度、槽底的淤積物厚度、泥漿比重、鋼筋籠尺寸、澆筑導(dǎo)管位置、混凝土上升速度、澆筑面標(biāo)高、地下墻連接面的清洗程度、商用混凝土的坍落度、鎖口管和接頭箱的拔出時間及速度等。
成槽結(jié)束后應(yīng)對成槽的寬度、深度、傾斜度進(jìn)行檢驗(yàn),重要結(jié)構(gòu)每段槽段都應(yīng)檢查,一般結(jié)構(gòu)可抽查槽段總數(shù)的20%,每槽段應(yīng)檢查一個斷面。
永久性結(jié)構(gòu)的地下墻,在鋼筋籠沉淀后,應(yīng)做二次清孔,沉渣厚度應(yīng)復(fù)合要求。
每50m地下墻應(yīng)做一組試件,每槽段不小于一組,在強(qiáng)度滿足設(shè)計要求后方可開挖土方。
作為永久性結(jié)構(gòu)的地下防滲墻,土方開挖后應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204)進(jìn)行逐段驗(yàn)收。
作為永久性結(jié)構(gòu)的地下防滲墻,其抗?jié)B質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《地下防水工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50208)執(zhí)行。