導航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 建筑安全論文>>正文

深層攪拌樁防滲墻技術(shù)在紅山水庫防滲工程中的應用

文檔作者：何濤文檔來源：酒泉市水利科學研究院		更新日期： 2026年07月21日	點擊數(shù)：
下載地址：點擊這里	文件大?。?1.81 MB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數(shù)： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內(nèi)容預覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?.81 MB 共3頁文件格式：PDF 下載點數(shù)：1 點（VIP會員免費）

上一篇：水庫大壩除險加固施工對策

文本預覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

四川水泥
SICHUAN SHUINI 2023年第7期
作者簡介：何濤（1983- ），男，漢族，甘肅金塔，本科，工程師，研究方向：水利水電工程規(guī)劃與設(shè)計。
深層攪拌樁防滲墻技術(shù)在紅山水庫防滲工程中的應用
摘要：水庫工程的安全離不開防滲技術(shù)的應用，比如地下連續(xù)墻防滲技術(shù)、高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)、深
層攪拌樁防滲墻技術(shù)和帷幕灌漿技術(shù)等。在紅山水庫的防滲工程中，采用了深層攪拌樁防滲墻技術(shù)，施工時
使用“兩噴兩攪拌”施工工藝。建成后，該防滲墻成墻效果明顯，墻體連續(xù)、質(zhì)量較好，提高了墻體密實度，增加
了抗?jié)B性，并沒有出現(xiàn)滲透問題。
關(guān)鍵詞：防滲墻技術(shù)；中小型水庫；防滲
中圖分類號：TV223.42 文獻標識碼：B 文章編號：1007-6344（2023）07-0166-03
何濤
（酒泉市水利科學研究院，甘肅酒泉735000）
0 引言
我國中小水庫大部分以土石壩為主，其中大多數(shù)
修建于20 世紀60 年代至80 年代[1]，受當時修建環(huán)境和
技術(shù)條件的限制，大壩施工存在填筑不密實、清基不徹
底等諸多問題。這些水庫使用之后，由于政府財力有
限，大壩日常維護不到位，水庫帶病運行問題普遍存
在，使得一部分中小水庫防洪能力下降，一旦遭遇暴雨
或長時間連續(xù)降雨，將導致大壩水位超高或壩堤滲漏
問題增加，嚴重影響經(jīng)濟社會健康發(fā)展和人民生命財
產(chǎn)安全[2]。土石壩滲漏問題作為大壩失事或出險的主
要原因之一，如何處理好防滲漏問題，對于中小型水庫
除險加固至關(guān)重要。在紅山水庫的防滲工程中，采用
深層攪拌樁防滲墻技術(shù)，防滲效果達到預期。本文就
深層攪拌樁防滲墻技術(shù)在紅山水庫防滲工程的應用進
行介紹。
1 常用中小型水庫防滲技術(shù)
1.1 地下連續(xù)墻防滲技術(shù)
地下連續(xù)墻防滲技術(shù)是一種具有較強擋土和防水
效果的防滲透方法。該方法使用鉆機設(shè)備在大壩病害
位置的地基處造孔，連續(xù)造孔形成槽[3]，一個槽孔建成
一個墻段，分段建設(shè)，多處墻段連接最后形成一整道
墻，故稱為地下連續(xù)墻。該技術(shù)成槽過程中以泥漿固
壁，成槽結(jié)束后在鉆孔中下入導管，采取水下提升導管
法向孔中灌入混凝土或水泥粘土砂漿在地下形成防滲
墻，墻體可根據(jù)實際情況設(shè)計為30～120cm 的厚度不
等。連續(xù)墻的頂部與閘壩中的防滲體相結(jié)合，墻的兩
端直接與岸邊或與岸邊的防滲設(shè)備相結(jié)合，墻的底部
深度嵌入弱風化基巖或不透水地層之中，施工完畢后
的防滲墻能夠有效阻截地下滲流，具有良好的防滲透
作用。在我國中小型水庫病害治理過程中應用廣泛，
其缺點主要是成本費用較大，施工工藝較為繁瑣，對樁
機工作環(huán)境也有一定要求[4]。
1.2 高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)
高壓噴射灌漿防滲墻技術(shù)主要采用地質(zhì)鉆機在大
壩壩體、壩基河床沖洪積層、兩壩肩區(qū)域鉆孔，待鉆孔
達到預定位置時，再將安裝有噴頭的灌漿管下送至指
定位置，通過高壓水泵形成的高壓射流，通過管道與高
壓水泵（三管法）、空氣壓縮機和水泥攪拌機等連接[5]，
直接沖擊、切割、粉碎、剝蝕破壞土體，使得地層土石料
濕化崩解，將灌入的水泥漿與土石顆粒發(fā)生較強的摻
攪混合，從而最終凝固成為結(jié)構(gòu)密實、具有較強防滲性
能的水泥墻體。該技術(shù)操作簡單，主要應用于砂土、粘
土水庫大壩，根據(jù)其噴射流不同的角度可具體分為定
噴、擺噴及旋噴射。
1.3 深層攪拌樁防滲墻技術(shù)
深層攪拌樁防滲墻技術(shù)主要以水泥漿加入添加劑
作為固化劑，通過樁機鉆頭進入到大壩土體之中，在滲
漏位置的地基深處把土體和固化劑相攪拌，在攪拌的
過程中把調(diào)制好的水泥漿液通過鉆桿噴出，通過攪拌
使水泥漿液、固化劑、土體和水之間充分混合，使地下
土層硬結(jié)成具有較強強度的一組水泥土樁，樁與樁之
間由此形成一道防滲墻[6]。目前該技術(shù)最大成墻深度
為25m，水泥土墻體經(jīng)施工后具有較強的抗性和防滲
效果。該技術(shù)施工簡單，操作便捷，造價成本相對其它
技術(shù)費用較低[7]，由于其接觸界面少，施工振動小、噪音
低，適用于壩高較低的中小水庫。
1.4 帷幕灌漿技術(shù)
帷幕灌漿技術(shù)是在大壩壩基巖石或砂爍石地基
166
中，使用地質(zhì)鉆機進行鉆孔，鉆孔成形后采用全孔分段
灌漿法，使用灌漿泵等壓力設(shè)備向孔中灌漿用來形成
防滲帷幕，以減小滲流量和降低滲透壓力的灌漿工程。
防滲帷幕經(jīng)常使用在相對不透水或者透水率較低的巖
層之中，同時該防滲技術(shù)適用于砂爍石、卵石、漂石、細
沙、粗砂層以及裂隙較為發(fā)育的巖層，該技術(shù)國內(nèi)施工
最大深度可達到200m[8]。
2 紅山水庫滲漏病害現(xiàn)狀
2.1 水庫概況
紅山水庫位于遼寧省鐵嶺市昌圖縣，座落在遼河
三級支流紅山河上游。紅山河是遼河干流水系的河
流，發(fā)源于遼寧省昌圖縣泉頭鎮(zhèn)護林村山岔，流經(jīng)護林
村等九個村落流入紅山水庫，距昌圖縣18km，是一座
以防洪、灌溉、城鎮(zhèn)用水為主的中型水庫。水庫于1958
年3 月動工興建，1970 年竣工，斷面為迎水坡1∶3，壩址
以上流域面積105km2，總庫容2748 萬m3。大壩為均質(zhì)
土壩，總長1350m，壩頂高程108.37m，壩頂寬度5m，最
大壩高15.7m。壩頂上游設(shè)漿砌石防浪墻，墻頂高程
149.47m，墻高1.1m。大壩迎水坡采用塊石護坡，背水
坡碎石護破護至壩腳。
2.2 水庫病害分析
紅山水庫自1969 年投入使用以來，土壩長期較為
穩(wěn)定，抵御了多次的水位上漲，但壩身滲流、壩基滲漏
和壩肩繞壩滲漏、壩坡不穩(wěn)定等問題頻發(fā)，下游壩腳多
次出現(xiàn)滲漏問題，砂礫石層漏水常年不斷，有的已形成
管涌，一旦遇到高水位，壩體穩(wěn)定性將受到嚴重危脅。
大壩壩基河床有一寬約250m 河床沖積層，沖積層主要
分布為粗砂夾卵石等沉積物，向兩側(cè)逐漸變成中砂或
細砂，部分地段有淤泥質(zhì)粉砂夾層。建庫時沒做任何
基礎(chǔ)處理措施，壩體直接和主河槽的砂層接觸，如果遭
遇雨季水庫水位上升，壓力增大，就會通過砂層產(chǎn)生滲
透問題，并且滲透量較大。
該水庫已實施過一次除險加固，水庫大壩做劈裂
灌漿處理，沿大壩軸線全長形成一道防滲體，解決了部
分重大隱患問題。但首次防滲漏施工時，由于高壓噴
射灌漿使得地下水流速增加，噴射漿液施工中沒有在
噴射管區(qū)域形成有效凝固，使得防滲墻體防滲效果不
佳。按土的物理指標顯示，孔隙比為0.571~0.689，小于
1 并且大于0.5，說明土質(zhì)松散并且夯實不嚴；土的飽和
度為0.891~0.98，大于0.8 并且小于1，說明土質(zhì)潮濕；
土的塑性指數(shù)為1.27~15.9，說明土層處于塑性狀態(tài)。
目前，壩基局部段位出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，大壩樁號0+560~
0+750m 段壩基分布有強透水砂礫石、礫砂，同時并隨
著滲漏問題，必須對壩體和壩基做防滲墻處理。按照
紅山水庫大壩存在的病害及地質(zhì)現(xiàn)狀，決定采取深層
攪拌樁防滲墻作為本工程防滲方案。
3 紅山水庫深層攪拌樁防滲墻實施方案
3.1 設(shè)計參數(shù)
防滲墻沿著壩軸線施工，在大壩樁號0+520～0+
790 段沿壩軸線布置一排深層攪拌樁防滲墻，長度
270m，設(shè)計防滲墻厚度不小于0.4m，平均深度16m，墻
底嵌入基巖0.5m。水泥采用常見的P·O42.5 普通硅酸
鹽水泥，水泥摻入比為13%，設(shè)計墻體滲透系數(shù)小于
1×10-6cm/s，無側(cè)限抗壓強度大于0.4MPa，樁位偏差不
超過30mm。
3.2 施工設(shè)備選型
設(shè)備選用ZCJ-25 型深層攪拌樁機，該設(shè)備有三個
攪拌頭，配備有兩層液壓基座，移動起來非常便捷，適
用于中型水庫的防滲加固施工。該設(shè)備施工深度最深
可達25m，多鉆頭一次成墻，鉆頭間設(shè)聯(lián)鎖器，確保樁
體之間不開叉。鉆孔直徑500mm，樁間搭結(jié)200mm，鉆
孔深度16m，鉆頭轉(zhuǎn)速45r/min，保證攪拌均勻（見圖1
所示）。同時根據(jù)施工需要，配備74kW 推土機2 臺并
列同速推土，JIS-2B 泥漿攪拌機4 臺，V-3/7 空氣壓縮
機4 臺。
圖1 深層攪拌水泥土防滲墻鉆孔布置圖
3.3 施工工藝及方法
紅山水庫防滲墻施工使用“兩噴兩攪拌”施工工
藝，水泥攪拌樁從地面打樁到設(shè)計底標高深度，一面打
樁一面攪拌一面噴漿，然后攪拌噴漿將鉆頭提升到設(shè)
計防滲頂標高，再重復一次。把配備好的水泥漿液作
為凝結(jié)劑，通過深層攪拌樁機設(shè)備進入到水庫大壩土
體深處，在攪拌的過程中通過灌漿泵將已經(jīng)配備好的
水泥漿液通過鉆桿噴射到大壩底處，水泥漿與大壩土
施工與質(zhì)控
SHIGONG YU ZHIKONG 167
四川水泥
SICHUAN SHUINI 2023年第7期
體充分混合，最后水泥漿與大壩土體凝結(jié)形成一道水
泥墻體，該墻體具有較強的防滲透和抗壓強度。
（a） （b） （c） （d） （e） （f）
圖2 深層攪拌樁施工示意圖
（a）攪拌機調(diào)平；（b）下沉到指定設(shè)計深度；（c）邊噴漿攪拌提升
到防滲頂標高；（d）重復攪拌下沉到設(shè)計深度；（e）邊噴漿攪拌再
次提升到防滲頂標高；（f）成樁
3.4 施工質(zhì)量控制要點
（1）測量放線及場地平整：首先進行測量放線，通
過精準測量來確定大壩實施的防滲墻軸線控制點，確
定防滲墻軸線位置。紅山水庫壩頂普遍寬5m，深層攪
拌樁防滲墻施工設(shè)備工作寬度需要達到6.5m，才能滿
足樁機施工需求，這需要對壩頂土方進行加培，將壩頂
的寬度施工到6.5m，以保證攪拌樁機的正常施工。
（2）漿液制備：水泥漿料嚴禁使用低等級水泥替
代，稱量誤差嚴格控制在1% 范圍以內(nèi)，漿液必須保證
攪拌均勻，確保使用時間不超過3h。在深層攪梓樁防
滲墻施工過程中，每周要測量一次水泥漿的吸水率和
穩(wěn)定性，以確保防滲墻施工的質(zhì)量。
（3）鉆孔攪拌：攪拌樁機調(diào)平開始施工后，為確保
鉆孔偏移量不超過30mm，攪拌樁機的垂直度偏差要求
小于1%；開始進鉆的過程中不適合選擇高速的檔位，
應控制進鉆的有效速度，確保漿液均勻攪拌，再根據(jù)壩
底吃漿的現(xiàn)狀隨時調(diào)整輸漿量。每鉆一個灌漿孔，攪
拌樁機機長都要記錄好橫向和垂直的偏差，以便在下
一個鉆孔進行修正。
（4）噴漿攪拌：攪拌中的提升速度要與攪拌速度相
匹配，不能太快，也不可太慢，提升的速度與輸漿量成
正比，反之則成反比，兩者的關(guān)系按照設(shè)計水泥摻入量
最終確定。單個鉆孔作業(yè)完畢后，要在水泵料倉內(nèi)加
入清水，重新啟動泥漿泵，將設(shè)備管道和鉆頭沖洗干凈
后，關(guān)閉深層攪拌樁機開關(guān)，完成本孔攪拌作業(yè)任務。
4 結(jié)束語
土石壩防滲處理措施較多，施工時需要根據(jù)水庫
當前病害具體現(xiàn)狀，綜合防滲效果、資金投入與施工環(huán)
境等諸多因素，選擇適合的防滲墻技術(shù)。本次紅山水
庫大壩采用深層攪拌樁防滲墻技術(shù)加固后，在2022 年
的兩次汛期當中，通過水庫的實際運行和日常觀測，該
防滲墻成墻效果明顯，墻體連續(xù)、質(zhì)量較好，提高了墻
體密實度，增加了抗?jié)B性，并沒有出現(xiàn)滲透問題。
參考文獻
[1]趙躍. 某小型水庫防滲加固方案及改進措施研
究[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督.2018(6):205-206.
[2]白金海. 水庫防滲中防滲墻結(jié)合帷幕灌漿技術(shù)
的應用[J]. 黑龍江水利科技.2022(5):187-189.
[3]陳文亮,王良,高海峰. 浙江省土石壩防滲處理措
施應用情況統(tǒng)計分析[J]. 浙江水利科技.2019(3):53-55.
[4]湯傳波,劉成峰.多頭小直徑防滲墻在水庫防滲加
固處理中的應用[J].黑龍江水利科技.2021(12):171-173.
[5]王春勇. 水泥土防滲墻在小型水庫除險加固工
程中的應用[J]. 云南水力發(fā)電.2020(01):165-169.
[6] 萬超明. 淺析大壩防滲處理施工的質(zhì)量控
制——以大拔春水庫除險加固工程為例[J]. 珠江水
運.2023(5):71-73.
[7]朱萬濤. 混凝土防滲墻工藝在土石壩防滲中的
應用[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督.2023(2):241-245.
[8]趙燁. 水利堤防加固工程中防滲墻施工技術(shù)的
應用[J]. 建筑技術(shù)開發(fā).2022(24):89-91.
168

網(wǎng)友評論 more

建筑安全論文最新內(nèi)容

07-21