一种“h”型柔性砼超薄防渗墙及其施工方法

专利名称：一种“h”型柔性砼超薄防渗墙及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种防渗墙及其施工方法，尤其是涉及一种"H"型柔性砼超薄 防渗墙及其施工方法。
背景技术：
用于地下垂直防渗工程的技术比较多，如传统的深层搅拌桩技术、高压旋 喷技术、小直径灌注桩技术、地下连续墙技术、射水造墙法制备塑性混凝土防 渗墙技术等，每种技术都有各自的特长，也有不同的适用范围。
首先，深层搅拌桩技术的桩径、桩身垂直度不易控制，容易出现搭接不良， 形成局部渗漏；高压旋喷技术受地层岩性变化的影响，很难保证桩径均匀一致， 也会造成搭接不严密，使防渗效果打折扣；地下连续墙技术防渗效果好，但成 本很高，在软塑、流塑性地层中成槽困难。
射水造墙法制备塑性混凝土防渗墙技术的施工过程质量易控制，墙体平直、 弹性模量小、具有一定抗变型能力、防渗效果好等优点，多应用于坝基、围堰 防渗加固，江、河、湖堤防渗等工程。
射水造墙法制备塑性混凝土防渗墙技术，是由射水法成槽器先在地下成槽， 再灌注塑性混凝土成墙，其墙体之间用端端面对接。墙体材料重量份数比一般 为水泥220 230份；粉煤灰60 70份；砂1440 1450份；膨润土75 80 份；水327 332份；外加剂0.15 0.30份。施工步骤为利用加压水流冲击破 坏砂、土层结构，同时利用巻扬机操纵成槽器上、下反复冲击，由其下沿刀具 进一步破坏土层并切割修整槽孔壁，由反循环泵将水和砂土混合物带出地面， 同时水和粘性土形成泥浆固壁，最终形成断面为矩形的一序槽孔，在槽孔内灌
注塑性混凝土，从而形成一序的一系列混凝土墙段。在造第二槽孔时利用成槽 器侧向喷嘴和钢丝刷的作用将一序槽孔墙的两端面泥浆刷除干净，在槽孔内灌 注塑性混凝土，形成与一序墙紧密连接的一系列二序墙段。 一序墙和二序墙联 结成一个完整的防渗墙。其工艺流程参见附图l。
射水造墙法制备塑性砼防渗墙一般设计要求为墙体厚度不小于25cm、槽 段间墙体搭接处厚度不小于18cm;墙体弹性模量≤1000Mpa;墙体渗透系数k≤ 1X10-7cm/s。
射水造墙法制备塑性混凝土防渗墙适用于成槽性较好的粉土、粘性土类地 层，成槽过程靠泥浆护壁。但是，对于软塑、流塑性的淤泥质土等无法成槽， 故而该方法不能适用于软塑、流塑性的淤泥质土。而且射水造墙法制备塑性混 凝土防渗墙由端端面对接的第一槽、第二槽墙体构成，如果地层局部发生位移 或变形，容易使墙体搭接缝张开。

发明内容
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种"H"型柔性砼超薄防渗墙。本 发明防渗墙不但适用于在粘土、粉土，而且可在软塑性的淤泥质地层中建造， 其渗透系数k <1X10-7m/s，且如果地层局部发生位移或变形，墙体搭接缝也 不容易张开。
本发明要解决的另一个技术问题是提供一种"H"型柔性砼超薄防渗墙的施 工方法，通过该方法所得的墙体由一幕幕"H"型单元墙首尾重叠而成，实现墙 体的无缝搭接。使得本发明防渗墙体连续完整，具有一定的抗变形能力，同时 造价低、效率高。
为解决上述技术问题，本发明一种"H"型柔性砼超薄防渗墙，是由下述重 量份数的原料配置而成硅酸盐水泥或矿渣水泥 150-170份 钠基膨润土 60-80 份 石灰岩粉 550-650 份 水 650-750 份分散剂 3.4-4.8 份偶联剂3.0-6.0 份
进一步改进的技术方案，本发明的“H”型柔性砼超薄防渗墙，是由下述重量份数的原料配置而成 硅酸盐水泥或矿渣水泥 160 份钠基膨润土 70 份石灰岩粉 600 份 水710 份分散剂 3.5 份偶联剂3.2 份
所述的分散剂是乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、 油酸酰、烃类石蜡固体、液体石蜡、微晶石蜡、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸 钙、硬脂酸镁、碳酸钠、乙烯一 丙烯酸共聚物、乙烯一 醋酸乙烯共聚物、聚乙 烯蜡或氧化聚乙烯蜡。
所述的偶联剂是硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂。
所述的硅垸偶联剂是氨基聚硅氧垸。
所述的钠基膨润土的PH二8 9，胶体率〉98%，含水量<12%，细度为过200 目筛的颗粒〉90%。
所述的石灰岩粉是硅质石灰岩粉；该石灰岩粉的粒径分布粉体的颗粒通 过网眼直径为0. 09毫米筛子的比例10 18。/。，通过网眼直径0. 063毫米筛子的 比例为20 30%，通过网眼直径0. 04毫米筛子的比例为30 36%，
本发明的原料充分搅拌后，其浆液具有较高的质量和较强的稳定性，使墙 体材质细腻柔滑，抗变形能力强，防渗效果好。
一种"H"型柔性砼超薄防渗墙的施工方法，包括如下步骤
1) 原料的准备，取下列重量份数的原料
硅酸盐水泥或矿渣水泥 150 170份；
钠基膨润土 60 80份；
石灰岩粉 550 650份;
水 650 750份；
分散剂 3. 5 4.8份；
偶联剂 3.0 6.0份。
2) 将上述原料搅拌均匀，制得复合浆液备用；
3) 测量放线由测量员按设计的防渗墙轴线位置进行测量放线；
4) 导槽开挖沿着设计防渗墙的中心轴线挖一条宽45 60 cm、深80 120cm 的导槽，用来储存成墙过程中返出的浆液，导槽轴线与防渗墙轴线重合；并将 导槽每隔9 11米用粘土隔开，以防止浆液流的过远造成浪费，也可使复合浆 液在超薄墙施工前不凝固，保证施工过程中浆液回流通道的畅通；
5) 沉梁、提梁与注浆控制
用全液压振动锤将"H"型钢垂直振入地下，至预定深度；缓慢提升"H" 型钢，在缓慢提升"H"型钢的同时通过安装于"H"型钢侧壁的注浆管和"H" 型钢底部的喷嘴灌注预先配置的复合桨液，复合浆液的流量为180 240L/min， 注浆压力为1.2 1.6MPa;然后开始提"H"型钢梁，在"H"型钢梁提升过程
中，保持复合浆液的流量和压力，直至"H"型钢梁提出地面，提梁速度保持在1.0 2. 2m/min之间；
6)将钻机移位至下一个槽段，将"H"型钢一端沿着前一个槽段的翼缘振入， 形成槽与槽的搭接，如此反复，即形成完整的超薄防渗墙。
本发明具有如下的有益效果
1) 防渗墙适用于在粘土、粉土、软塑性的淤泥质地层中建造，墙体厚度可 达70 100cm、墙体抗压强度可达O. 5 1.0MPa，墙体渗透系数k《i X 10—8cm/s
(i二l 10);施工效率可达400 800m7d，材料消耗仅0. 12 0. 15 m7 m2。
2) 本发明防渗墙体由一幕幕"H"型单元墙首尾重叠而成，实现墙体的无 缝搭接，使得防渗墙体连续完整，具有较强的抗变形能力，同时造价低、效率 高；墙体材质细腻柔滑，抗变形能力强，防渗效果好。


下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明 图1为现有射水造墙法制备塑性混凝土防渗墙的工艺流程图； 图2为本发明的原料配制成的复合浆液主要指标测试结果曲线图； 图3为本发明的超薄墙搭接示意图。
具体实施例方式
实施例1
一种"H"型柔性砼超薄防渗墙，是由下述重量份数的原料配置而成
硅酸盐水泥 150份，
钠基膨润土 60份，
石灰岩粉 550份，
水 650份，
分散剂 3. 5份，
偶联剂 3.0份；
所述的分散剂是乙撑双硬脂酸酰胺；所述的偶联剂是钛酸酯偶联剂； 所述的钠基膨润土的PH=8，胶体率为98.5%，含水量为11%，细度为过200 目筛的颗粒占92%;
所述的石灰岩粉是硅质石灰岩粉；该硅质石灰岩粉的粒径分布为粉体的 颗粒通过网眼直径为 . 09毫米筛子的比例10 18%，通过网眼直径0. 063毫米 筛子的比例为20 30%，通过网眼直径0. 04毫米筛子的比例为30 36%;
参见图2可以看出，上述的原料充分搅拌后，其浆液具有较高的质量和较 强的稳定性，使墙体材质细腻柔滑，抗变形能力强，防渗效果好。
一种"H"型柔性砼超薄防渗墙的施工方法，包括如下步骤-
1)原料的准备，取下列重量份数的原料
硅酸盐水泥 150份，
钠基膨润土 60份，
石灰岩粉 550份，
水 650份，
乙撑双硬脂酸酰胺 3.5份，
钛酸酯偶联剂 3.0份;
所述的钠基膨润土的^=8，胶体率为98.5%，含水量为11%，细度为过200 目筛的颗粒占92%;
所述的石灰岩粉是硅质石灰岩粉；该硅质石灰岩粉的粒径分布为粉体的 颗粒通过网眼直径为0. 09毫米筛子的比例10 18%，通过网眼直径0. 063毫米 筛子的比例为20 30%，通过网眼直径0. 04毫米筛子的比例为30 36%;
2) 将上述原料搅拌均匀，制得复合浆液备用；
3) 测量放线由测量员按设计的防渗墙轴线位置进行测量放线；
4) 导槽开挖沿着设计防渗墙的中心轴线挖一条宽45 cm、深80cm的导槽， 用来储存成墙过程中返出的衆液，导槽轴线与防渗墙轴线重合；并将导槽每隔9 米用粘土隔开，以防止浆液流的过远造成浪费，也可使复合浆液在超薄墙施工 前不凝固，保证施工过程中浆液回流通道的畅通；
5) 沉梁、提梁与注浆控制
用全液压振动锤将"H"型钢垂直振入地下，至预定深度；缓慢提升"H" 型钢，在缓慢提升"H"型钢的同时通过安装于"H"型钢侧壁的注浆管和"H" 型钢底部的喷嘴灌注预先配置的复合浆液，复合浆液的流量为180L/min，注浆 压力为1.2MPa;然后开始提"H"型钢梁，在"H"型钢梁提升过程中，保持复 合浆液的流量和压力，直至"H"型钢梁提出地面，提梁速度保持在1. Om/min;
6) 将钻机移位至下一个槽段，将"H"型钢一端沿着前一个槽段的翼缘振入， 形成槽与槽的搭接，如此反复，即形成完整的超薄防渗墙，参见图3所示。
实施例2
本发明一种"H"型柔性砼超薄防渗墙，是由下述重量份数的原料配置而成
矿渣水泥 170份，
钠基膨润土 80份，
石灰岩粉 650份，
水 750份，
分散剂 4.8份，
偶联剂 6.0份;
所述的分散剂是烃类石蜡固体；所述的偶联剂是铝酸酯偶联剂;
所述的钠基膨润土的PH=9，胶体率为99%，含水量为10%,细度为过200目
筛的颗粒占9機；
所述的石灰岩粉是硅质石灰岩粉，该石灰岩粉的粒径分布为粉体的颗粒
通过网眼直径为0. 09毫米筛子的比例10 18%，通过网眼直径0. 063毫米筛子 的比例为20 30%，通过网眼直径0. 04毫米筛子的比例为30 36%。
参见图2可以看出，上述的原料充分搅拌后，其浆液具有较高的质量和较 强的稳定性，使墙体材质细腻柔滑，抗变形能力强，防渗效果好。
-种"H"型柔性砼超薄防渗墙的施工方法，包括如下步骤
2) 原料的准备，取下列重量份数的原料
矿渣水泥 nokg，
钠基膨润土 80kg，
石灰岩粉 650kg，
水 750kg，
烃类石蜡固体 4.8kg，
铝酸酯偶联剂 6. Okg;
2) 将上述原料搅拌均匀，制得复合浆液备用；
3) 测量放线由测量员按设计的防渗墙轴线位置进行测量放线；
4) 导槽开挖沿着设计防渗墙的中心轴线挖一条宽60 cm、深120cm的导
槽，用来储存成墙过程中返出的浆液，导槽轴线与防渗墙轴线重合；并将导槽 每隔ll米用粘土隔开，以防止浆液流的过远造成浪费，也可使复合桨液在超薄 墙施工前不凝固，保证施工过程中浆液回流通道的畅通；
5) 沉梁、提梁与注浆控制
用全液压振动锤将"H"型钢垂直振入地下，至预定深度；缓慢提升"H"型钢，在缓慢提升"H"型钢的同时通过安装于"H"型钢侧壁的注浆管和"H"
型钢底部的喷嘴灌注预先配置的复合浆液，复合浆液的流量为240L/rain，注浆 压力为1.6MPa;然后开始提"H"型钢梁，在"H"型钢梁提升过程中，保持复 合浆液的流量和压力，直至"H"型钢梁提出地面，提梁速度保持在2.2m/min;
6)将钻机移位至下一个槽段，将"H"型钢一端沿着前一个槽段的翼缘振入， 形成槽与槽的搭接，如此反复，即形成完整的超薄防渗墙，参见图3所示。
本发明一种"H"型柔性砼超薄防渗墙，是由下述重量份数的原料配置而成:
硅酸盐水泥 160份，
钠基膨润土 70份，
石灰岩粉 600份，
水 710份，
分散剂 3.5份，
偶联剂 3.2份;
所述的分散剂是碳酸钠；所述的硅垸偶联剂是氨基聚硅氧烷； 所述的钠基膨润土的PH=9，胶体率为9讽，含水量为10%，细度为过200目 筛的颗粒占96%;
所述的石灰岩粉是硅质石灰岩粉，该石灰岩粉的粒径分布为粉体的颗粒 通过网眼直径为0.09毫米筛子的比例10 18%，通过网眼直径0.063毫米筛子 的比例为20 30%，通过网眼直径0. 04毫米筛子的比例为30 36%;
参见图2可以看出，上述的原料充分搅拌后，其浆液具有较高的质量和较 强的稳定性，使墙体材质细腻柔滑，抗变形能力强，防渗效果好。
一种"H"型柔性砼超薄防渗墙的施工方法，包括如下步骤
1)原料的准备，取下列重量份数的原料:
硅酸盐水泥或矿渣水泥 160份，
钠基膨润土 70份，
石灰岩粉 600份，
水 710份，
碳酸钠 3.5份，
氨基聚硅氧烷 3.2份;
所述的钠基膨润土的PH=9，胶体率为99%，含水量为10%，细度为过200目 筛的颗粒占96%;
所述的石灰岩粉是硅质石灰岩粉，该石灰岩粉的粒径分布为粉体的颗粒通过网眼直径为0. 09毫米筛子的比例10 18%，通过网眼直径0. 063毫米筛子 的比例为20 30%，通过网眼直径0. 04毫米筛子的比例为30 36%;
2) 将上述原料搅拌均匀，制得复合浆液备用；
3) 测量放线由测量员按设计的防渗墙轴线位置进行测量放线；
4) 导槽开挖沿着设计防渗墙的中心轴线挖一条宽50 cm、深100cm的导 槽，用来储存成墙过程中返出的浆液，导槽轴线与防渗墙轴线重合；并将导槽 每隔10米用粘土隔开，以防止浆液流的过远造成浪费，也可使复合浆液在超薄 墙施工前不凝固，保证施工过程中浆液回流通道的畅通；
5) 沉梁、提梁与注浆控制
用全液压振动锤将"H"型钢垂直振入地下，至预定深度；缓慢提升"H" 型钢，在缓慢提升"H"型钢的同时通过安装于"H"型钢侧壁的注浆管和"H" 型钢底部的喷嘴灌注预先配置的复合浆液，复合浆液的流量为220L/min，注浆 压力为1.4MPa;然后开始提"H"型钢梁，在"H"型钢梁提升过程中，保持复
合桨液的流量和压力，直至"H"型钢梁提出地面，提梁速度保持在1. 6m/min;
6)将钻机移位至下一个槽段，将"H"型钢一端沿着前一个槽段的翼缘振入， 形成槽与槽的搭接，如此反复，即形成完整的超薄防渗墙，参见图3所示。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并 非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述 说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施 方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动 仍处于本发明的保护范围之列。
权利要求
1、一种“H”型柔性砼超薄防渗墙，其特征在于，是由下述重量份数的原料配置而成硅酸盐水泥或矿渣水泥150～170份；钠基膨润土 60～80份；石灰岩粉550～650份；水 650～750份；分散剂 3.5～4.8份；偶联剂 3.0～6.0份。
2、 根据权利要求1所述一种"H"型柔性砼超薄防渗墙，其特征在于，是 由下述重量份数的原料配置而成硅酸盐水泥或矿渣水泥 160份； 钠基膨润土 70份； 石灰岩粉 600份； 水 710份；硅酸盐水泥或矿渣水泥钠基膨润土石灰岩粉水分散剂 偶联剂分散剂3. 5份；偶联剂 3.2份。
3、 根据权利要求1或2所述一种"H"型柔性砼超薄防渗墙，其特征在于 所述的分散剂是乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰、烃类石蜡固体、液体石蜡、微晶石蜡、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸 钙、硬脂酸镁、碳酸钠、乙烯一 丙烯酸共聚物、乙烯一醋酸乙烯共聚物、聚乙 烯蜡或氧化聚乙烯蜡。
4、 根据权利要求1或2所述一种"H"型柔性砼超薄防渗墙，其特征在于所述的偶联剂是硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂。
5、 根据权利要求4所述一种"H"型柔性砕超薄防渗墙，其特征在于所 述的硅垸偶联剂是氨基聚硅氧烷。
6、 根据权利要求1或2所述一种"H"型柔性砼超薄防渗墙，其特征在于所述的钠基膨润土的PH=8 9，胶体率>98%，含水量<12%，细度为过200 目筛的颗粒〉90%。
7、 根据权利要求1或2所述一种"H，，型柔性砼超薄防渗墙，其特征在于 所述的石灰岩粉是硅质石灰岩粉；该石灰岩粉的粒径分布粉体的颗粒通过网眼直径为0.09毫米筛子的比例10 18%，通过网眼直径0.063毫米筛子的 比例为20 30%，通过网眼直径0. 04毫米筛子的比例为30 36%。
8、 一种"H"型柔性砼超薄防渗墙的施工方法，其特征在于，包括如下步骤1) 原料的准备，取下列重量份数的原料硅酸盐水泥或矿渣水泥 150 170份；钠基膨润土 60 80份；石灰岩粉 550 650份；水 65Q 750份；分散剂 3.5 4.8份；偶联剂 3.0 6.0份。2) 将上述原料搅拌均匀，制得复合浆液备用；3) 测量放线由测量员按设计的防渗墙轴线位置进行测量放线；4) 导槽开挖沿着设计防渗墙的中心轴线挖一条宽45 60 cm、深80 120cm 的导槽，用来储存成墙过程中返出的浆液，导槽轴线与防渗墙轴线重合；并将 导槽每隔9 11米用粘土隔开，以防止浆液流的过远造成浪费，也可使复合浆液在超薄墙施工前不凝固，保证施工过程中浆液回流通道的畅通；5) 沉梁、提梁与注浆控制用全液压振动锤将"H"型钢垂直振入地下，至预定深度；缓慢提升"H" 型钢，在缓慢提升"H"型钢的同时通过安装于"H"型钢侧壁的注浆管和"H" 型钢底部的喷嘴灌注预先配置的复合桨液，复合浆液的流量为180 240L/rnin， 注浆压力为L2 1.6MPa;然后开始提"H"型钢梁，在"H"型钢梁提升过程 中，保持复合浆液的流量和压力，直至"H"型钢梁提出地面，提梁速度保持 在1. 0 2. 2m/min之间；6) 将钻机移位至下一个槽段，将"H"型钢一端沿着前一个槽段的翼缘振入， 形成槽与槽的搭接，如此反复，即形成完整的超薄防渗墙。
9、根据权利要求8所述一种"H"型柔性砼超薄防渗墙的施工方法，其特 征在于所述的分散剂是乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、 油酸酰、烃类石蜡固体、液体石蜡、微晶石蜡、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸 钙、硬脂酸镁、碳酸钠、乙烯一 丙烯酸共聚物、乙烯一 醋酸乙烯共聚物、聚乙 烯蜡或氧化聚乙烯蜡；所述的偶联剂是硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶 联剂；所述的钠基膨润土的^=8 9，胶体率〉98%，含水量<12%，细度为过 200目筛的颗粒>90%;所述的石灰岩粉是硅质石灰岩粉；该石灰岩粉的粒径分 布粉体的颗粒通过网眼直径为0.09毫米筛子的比例10 18%，通过网眼直径 0. 063毫米筛子的比例为20 30%，通过网眼直径0. 04毫米筛子的比例为30 36%。
全文摘要
一种“H”型柔性砼超薄防渗墙，是由下述重量份数的原料配置而成硅酸盐水泥或矿渣水泥150～170份；钠基膨润土60～80份；石灰岩粉550～650份；水650～750份；分散剂3.5～4.8份；偶联剂3.0～6.0份。本发明具有如下的有益效果1)防渗墙适用于在粘土、粉土、软塑性的淤泥质地层中建造，墙体厚度可达70～100cm、墙体抗压强度可达0.5～1.0MPa，墙体渗透系数k≤i×10^-8cm/s(i＝1～10)；施工效率可达400～800m²/d，材料消耗仅0.12～0.15m³/m²；2)本发明防渗墙体由一幕幕“H”型单元墙首尾重叠而成，实现墙体的无缝搭接，使得防渗墙体连续完整，具有较强的抗变形能力，同时造价低、效率高；墙体材质细腻柔滑，抗变形能力强，防渗效果好。
文档编号C04B28/04GK101200365SQ20071030448
公开日2008年6月18日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者勇 刘, 孙仲启, 王秀丽, 郑中诚, 陈志辉 申请人:中基发展建设工程有限责任公司