第一节 混凝土防渗墙.doc

第七章 混凝土防渗墙 第一节 概 述 混凝土防渗墙是在松散透水地基或土石坝（堰）坝体中以泥浆固壁连续造孔，在泥浆下浇筑混凝土或回填其它防渗材料筑成的，起防渗作用的地下连续墙。 水利水电工程防渗墙的厚度一般只有60cm～100㎝，与大坝相比十分单薄。但由于它深埋于地基中，水平荷载主要由墙后地基承担，相当于弹性地基上的薄板，所以降低墙体材料的弹性模量与强度的比值，有利于改善墙体的应力状态。坝基和坝体防渗墙虽然也属于地下连续墙的范畴，但其工作条件与一般起承重、挡土作用的地下连续墙是不同的，故对墙体材料的要求也不同。防渗墙的底部一般要求嵌入基岩或不透水层中一定深度（0.5m～1.0m），其顶部则需要与坝体防渗设施连接。混凝土防渗墙主要是按施工方法来定义的，对墙体材料并无严格的限制。混凝土防渗墙有专用的施工技术规范，尚无专用的设计规范。 1 我国混凝土防渗墙的发展 我国混凝土防渗墙的建设开始于五十年代末期。1958年湖北省明山水库创造了预制连锁管柱桩防渗墙。同年在山东省青岛月子口水库用这种办法在砂砾石地基中首次建成了深20m、有效厚度43cm的桩柱式混凝土防渗墙。 1959年在北京市密云水库砂砾石地基中创造出一套用钻劈法建造深44m、厚80㎝的槽孔型混凝土防渗墙的新方法，取得了巨大成功。 1967年，四川省大渡河上的龚嘴水电站，首次将防渗墙用作大型土石围堰的防渗设施。这一工程的顺利建成为我国水电施工找到了一种多快好省的围堰防渗结构。 此后，混凝土防渗墙技术就我国迅速地推广普及，成为覆盖层地基、土石坝（堰）体和堤防的主要防渗工程措施。 20世纪60年代后期，许多地质条件很差的坝（闸）基都纷纷采用了混凝土防渗墙方案。如四川省映秀湾水电站闸基防渗墙和渔子溪一级水电站闸基防渗墙，这两个工程都处于高山峡谷中，河床坡降很陡，巨石散布于河床表面，有的直径十多米，且岩性十分坚硬，这对刚刚发展起来的我国防渗墙施工技术提出了严峻的挑战。经过反复试验，创造了泥浆下岩石表面聚能爆破和钻孔爆破的方法，解决了大漂石的钻进问题；用投粘土球和水泥、锯末的办法解决了架空地层大量漏浆问题；用回填坚硬碎石轻打慢放的办法解决了槽孔纠偏的问题。这些防渗墙的建成为在山区河谷的大粒径漂卵石地层中修建防 编写：龚木金 肖树斌 审核：肖树斌 渗墙积累了经验，标志着我国防渗墙施工技术达到了一个新水平。 20世纪70年代，混凝土防渗墙作为病险土石坝处理的最佳手段被广泛应用。主要工程有1974年建成的广西壮族自治区百色澄碧河水库大坝防渗墙，甘肃省武威黄羊河水库坝体防渗墙，以及1978年建成的江西省永修柘林水库坝体防渗墙。 20世纪80年代初，万里长江第一坝——葛洲坝水利枢纽大江围堰防渗墙施工首次引进了日本液压导板抓斗挖槽机，首次进行了用拔管法施工防渗墙接头的试验。 1986年，四川省铜街子水电站左深槽承重防渗墙和围堰固化灰浆防渗墙建成。承重墙设有两道，其间用5道横隔墙连接，部分墙段连接采用拔管法施工，在4个部位埋了观测仪器。大型防渗墙兼作承重，这是第一例，并首次使用了固化灰浆墙体材料。 1989年在河北省岳城水库建成了由44个“工”字形断面单元墙段组成的溢洪道出口防冲墙，工字高12.6m，宽7.3m，墙厚1.3m。其施工难度是前所未有的。 1990年建成了福建省水口水电站主围堰防渗墙。该墙首次应用塑性混凝土，取得良好效果，防渗效率达98%。自那以后很多工程相继采用了塑性混凝土，如山西省册田水库防渗墙、北京市十三陵水库防渗墙、河南省小浪底水利枢纽上游围堰防渗墙以及长江三峡大江围堰防渗墙等等。该工程在部分地段还首次采用了“两钻一抓法”建造防渗墙，这种方法比单纯用冲击钻机造孔提高工效1倍以上，降低成本23%。现在，两钻一抓法已是最常用的防渗墙造孔施工方法。 1992年建成的四川省宝珠寺水电站左岸下游护坡防冲墙，墙厚1.4m，是我国目前厚度最大的防渗墙。 1997年我国至今最深的混凝土防渗墙在四川省冶勒水电站完成试验施工。该试验墙段深100m，长7.8m，厚1.0m，由一个槽孔、一个单孔和一个双反弧接头孔组成，为我国防渗墙施工跨越百米深度准备了条件。 1998年建成的小浪底主坝防渗墙是迄今为止我国最深的、墙体材料强度最高的混凝土防渗墙。小浪底主坝防渗墙深81.9m，墙厚1.2m，墙体混凝土设计强度35MPa。施工中右岸部分采用了缓凝型高强混凝土，解决了墙体混凝土强度过高给钻凿接头带来的困难。左岸部分使用钢丝绳抓斗挖槽，以先施工的塑性材料横向短墙保护墙段间的接缝；此法连接可靠，施工简便，工效很高。 长江三峡工程一、二期围堰防渗墙是我国已建防渗墙工程中规模最大、综合难度最大的防渗墙，其中二期围堰防渗墙是三峡工程的关键技术之一。为了确保在一个枯水期完成