混凝土防渗墙施工技术综述

混凝土防渗墙是覆盖层地基和土石坝工程的主要防渗措施，它利用专用的造孔机械设备营造槽孔，并在槽孔内注满泥浆，以防孔壁坍塌，最后用导管在注满泥浆的槽孔中浇注混凝土并置换出泥浆，筑成墙体。防渗墙施工技术被广泛用于水电基础加固项目中，它是水利水电工程中较普遍采用的一种地下连续墙，而且是透水体防渗处理的一种有效措施。

我国的水利水电工程采用的混凝土防渗墙技术始于上世纪50年代。1959年在北京市密云水库创造出一套用钻劈法建造深44m、厚80f的槽孔型混凝土防渗墙的新方法,取得了巨大成功。自1998年长江三峡工程混凝土防渗墙取得成功以后,我国的防渗墙技术总体上达到了国际领先水平,近年来并不断有新的发展。

目前混凝土防渗墙已是覆盖层地基和土石坝工程的主要防渗措施,并且扩展到其他领域,近半个世纪以来防渗墙技术不断向深度、难度和广度发展,取得新的进展。

一、施工过程中常见的事故原因、预防及处理措施

(一)卡塞:

混凝土开浇时，导管内部隔离泥浆与混凝土的球塞被卡住称之为卡塞。

卡塞原因：a、导管塞的形状和制作材料不当。圆柱形、帽形导管塞，木材、钢板等硬质材料制作的导管塞容易被卡; b、个别导管管节受损变形过大，易造成卡塞。c、开浇时不先浇筑砂浆，或砂浆中含有碎石也有可能造成卡塞事故。

处理方法：如果刚开浇时发生堵管可判为卡塞，应提升导管，仍不下料，应立即拆卸部分导管直至被卡部位，然后重新下管浇筑。

(二)埋管：

混凝土浇筑时，因混凝土初凝，导管不能提升称为埋管。

埋管原因：混凝土坍落度较小，温度偏高，使混凝土的初凝时间过早。埋管过深不能起拔而筑(埋)管;停等时间过长混凝土强度上升造成埋管;导管连接法兰盘和提升设备状况不好造成埋管。

预防措施：浇筑时严格控制入仓混凝土的质量，及时测量混凝土的坍落度、温度，不合格的混凝土严禁入仓;高温天气应加快浇筑速度保证供应强度;浇筑过程中勤起拔、拆卸导管，严格控制导管的埋入深度。

(三)断桩：

在混凝土浇筑过程中因发生机械故障，混凝土供应中断等，处理不及时或不当导致槽孔内混凝土浇筑中断过长，超过混凝土初凝时间无法继续浇筑造成断桩。

断桩原因： a、清孔时泥浆质量较差，浇筑混凝土前槽孔内又采用加膨润土和碱的方法清孔，清孔不彻底，导致槽内落淤过大。b、浇筑时，料口把关不严，散落于槽孔内的混凝土散渣过多。c、沉渣与混凝土形成混浆层假面，假面过厚产生的粘着力和挤压力，对导管的握裹力较强，导致导管上浮，但起拔导管和重新下管均难以实现。

预防措施：在施工过程中严格管理，防止机械事故和混凝土浇筑的其他事故。对重要位置不易重新造孔成墙时，可在上游迎水面采用补墙法处理，并保证清孔质量、混凝土质量及供应强度，发现问题及时处理。

二、混凝土防渗墙技术的进展

(一)用粘土取代水泥而形成新型的墙体材料

防渗墙选用粘土混凝土具有很好的经济性，可以大量节省工程成本。、由于技术上比较合理，粘土混凝土具有优异的变形和抗裂性能，同时具有优异的抗渗性、耐久性，从而使防渗墙墙体具有很好的变形稳定性、抗渗性和安全性，可以避免不必要的重建、维修工作，增效节约费用、防洪效益、运行效益增加显著。粘土混凝土防渗墙的施工技术和应用前景，以期这种新型墙体材料也应此得以广泛推广。

(二)施工方法和技术不断改进

传统的钢绳冲击钻机由于具有能够适应各种地层、维修简便、价格低廉等优点,至今仍广泛使用,而且不断改进。主要的改进之处有:增加反循环出渣系统,变使用抽筒间断出渣为使用泥浆反循环连续出渣,加大电机功率,改进钻头形式,增大钻头重量,钻头重量由以往的1. 5 t增加到3～5 t;改进机械结构,延长易损零配件寿命,提高机械的综合性能。由于这些改进,增加了钻机的冲击功和耐用性,钻孔工效显著提高。

另外一项重大技术突破是，墙段接头技术取得了关键性的突破。中国水利水电基础工程局科研所研制的专利“拔管技术”首次在黑龙江尼尔基水库坝基5万余m2 的防渗墙工程中, 115 个一期槽孔、224 个接头孔全部采用拔管法施工,墙厚82cm,最大深度40. 75m, 全部获得成功,为加快该工程的进度作出了巨大贡献。

(二)修建技术进入成熟阶段

多年来，我国水利水电混凝土防渗墙技术，从无到有逐渐发展直至目前，我们的设计施工已解决在不同工程要求和不利自然条件下成功建成防渗墙的技术，已经可以在各种一般特殊地层中，修建各种用途的混凝土防渗墙，其中有的墙最大深度可接近100m。

作为一种成熟的施工工艺，经过国内外几十年来在该领域的不断探索和实践，混凝土防渗墙施工技术有效地解决了许多大中型水电项目中坝体和坝基的渗漏问题以及市政工程中基础部分的挡土承重等方面的问题，并形成了一整套完整的规范体系。

40年来我国混凝土防渗墙技术，通过大量工程实践，积累了丰富的经验，不论在科学研究，勘测设计和施工技术现代化管理方面都获得了很大进展。随着我国经济的发展，我国水资源的利用也将得到进一步的开发，对水利水电工程中的混凝土防渗墙工程，会不断提出更高更新的要求。我们应针对混凝土防渗墙施工的关键技术，展开攻关，总结经验，加强理论研究，以促进防渗墙技术的不断发展。

[参考文献]：

[1]高钟璞;大坝基础防渗墙;中国电力工业出版社

[2]杨德福;国外水工混凝土的现状及发展趋势;水力发电;

[3]水利水电工程混凝土防渗墙的施工技术规范;电力工业出版社

[4]高钟璞;大坝基础防渗墙;中国电力出版社

[5]白永年;中国堤坝防渗加固新技术;2001年