3.2　成槽施工方案优化组合综合比选方法

3.2.1　概述

防渗墙成槽施工方案确定是防渗墙施工组织的核心工作，主要包括设备选型、成槽工法选择、设备配置等，主要有地质、地形、地下水渗流、气象、工期、成本以及社会环境等影响因素。成槽施工方案优化组合综合比选方法是在总结大量防渗墙施工成果的基础上，以工程与施工安全、防渗墙质量和环境保护为前提，以工期为控制因素，以综合成本最优，综合考虑其他相关因素而提出来的，以期最大限度发挥设备工效，适应地质条件。

3.2.2　主要施工设备地层适应性与施工工效

基于我国建设市场的基础和条件，防渗墙工程主要采用的造孔挖槽设备有冲击钻机、冲击反循环钻机、回转钻机、液压抓斗、钢丝绳抓斗、液压铣槽机等。通过大量的工程实践研究，上述设备的地层适应性和技术特点见表3.1和表3.2。

各种设备不同地层的平均工效见表3.3。

对于100m以上超深槽孔，由于必须采用重型设备施工，槽孔深度在150m以下时，在方案选择阶段仍可采用上述工效；槽孔深度在150m以上时，应考虑0.7～0.9的折减系数。在施工中，对于孤、漂石地层和硬岩地层，常常辅以槽孔爆破辅助成槽工法技术施工，现场试验与施工表明，采用钻孔预爆技术时，可提高工效2～3倍。

3.2.3　不同设备组合技术特性

本书针对不同的防渗墙施工设备的基本施工工法进行了研究改进，研发了不同设备组合的配套施工工法技术，适用于不同地层。不同设备组合配套工法技术特点见表3.4。

3.2.4　防渗墙成槽方案优化组合综合比选方法

对于具体的防渗墙工程，优化组合综合比选成槽方案方法的要点有以下几个方面：

（1）以设备地层适用性初选方案。认真收集并研究地质资料，深入分析防渗墙地层的分层分布结构、土体组成、物理力学指标、渗透参数，结合设计要求，初选可选用的设备或设备组合。对于超深与复杂地质条件防渗墙工程，应注意以下原则：

1）应首选钻机与钢丝绳抓斗配合、适当配备液压抓斗，并采用“钻抓法”工法的施工方案。当因现场布置限制、设备运输不便、工程量小、抓斗资源匮乏等无法采用抓斗时，可首选冲击钻机或冲击反循环钻机，采用“改进钻劈法”施工。回转钻机由于只能施工主孔，可作为冲击钻机的补充。

2）鉴于液压铣槽机设备昂贵，市场数量少的特点，对于重要、地质条件适宜、工期紧、地形交通条件允许的工程，可以采用液压铣槽机施工，但应与钻机、钢丝绳抓斗配合使用，对于含有一定比例的孤、漂（块）石地层和硬岩地层，应采用钻机施工。采用液压铣槽机施工的工程，其规模一般要在5万m2以上。

3）采用钻机、抓斗与液压铣槽机配合施工的工程，要发挥不同设备的特点。在施工适宜的地层，首先充分发挥液压铣槽机的作用，其次是抓斗，力求效率的最大化。

通过地层适用性选择，可初拟2～3个施工方案。

（2）以工期要求筛选方案。在初拟成槽施工方案的基础上，根据设计图纸计算不同设备的工作量，按照不同设备的工效计算设备数量，核定施工工期，应按照均衡生产的原则确定设备数量。对于满足不了工期的方案，予以放弃。

对于复杂恶劣地质条件防渗墙工程，应同时考虑预灌浓浆与槽内灌浆处理技术、槽孔爆破辅助成槽工法技术的运用，考虑其对工效的提高。

（3）以相关条件与要求排除方案。对于筛选后的方案，要考虑相关因素进行进一步选择，主要原则有以下几个方面：

1）应满足工程安全和施工安全的要求，满足墙体质量的要求。

2）应满足环境保护相关要求，如河流与水库水体水质、噪声、振动标准等。

3）应考虑设备形体和运行对施工场地的要求。

4）应考虑边远地区交通条件和气候条件的限制。

5）应考虑辅助施工方案的制约，如膨润土供应、火工材料供应、爆破条件等。

（4）以经济比较确定方案。针对比选方案，进行经济比较，最终确定防渗墙槽孔施工方案与设备资源，成本对比应采用全口径计算综合成本，不应单一计算造孔费用。典型工程成槽施工方案见表3.5。