混凝土防滲牆，垂直牆體的縱切圖，牆是沿壩體延伸的。在鬆散透水地基中連續造孔，以泥漿固壁，往孔內灌注混凝土而建成的牆形防滲建築物。它是對閘壩等水工建築物在鬆散透水地基中進行垂直防滲處理的主要措施之一(圖1)。防滲牆按分段建造，一個圓孔或槽孔澆築混凝土後構成一個牆段，許多牆段連成一整道牆。牆的頂部與閘壩的防滲體連線，兩端與岸邊的防滲設施連線，底部嵌入基岩或相對不透水地層中一定深度，即可截斷或減少地基中的滲透水流，對保證地基的滲透穩定和閘壩安全，充分發揮水庫效益有重要作用。
基本介紹
- 中文名：混凝土防滲牆
- 外文名：Impervious Concrete Barrier
- 材料：混凝土
- 特點：連續造孔，以泥漿固壁
- 用途：防滲
起源,類型,設計,施工,注意事項,
起源
20世紀50年代，混凝土防滲牆的施工技術與工藝起源於義大利，一些國家相繼採用。中國於1958年開始研究出一整套混凝土防滲牆施工技術與工藝。截至1986年底，中國在水利工程中已建成75道混凝土防滲牆，總截水面積約50萬m2,最大牆深74.4m，最大牆厚1.3m。在各類複雜地層中，如純砂層、淤泥層、密集孤石層、水下拋填未經壓實的砂礫石層，均成功地建成了混凝土防滲牆。
類型
按牆的水平截面的形狀可分為四種(圖2)。①圓樁柱型(圓孔型)，垂直接縫多，有效厚度小，60年代以來已很少採用；②牆板型（槽孔型），相鄰兩塊牆板套接厚度與中間牆厚相同,適用於深度小於60m的牆；③混合樁柱型（圓孔與雙反弧形孔混合型）；④牆板樁柱混合型（槽形孔與雙反弧形孔混合型）。後兩種牆型先行建造的圓形樁柱或牆板可起導向作用，較易於保證連線處厚度達到中間處牆厚,適用於深度大於60m的牆。加拿大馬尼克三級壩的深度達131m的混凝土防滲牆就是混合樁柱型牆，是世界深度最大的混凝土防滲牆。
設計
依據地基的工程地質與水文條件，結合閘壩結構的要求，確定牆軸線位置，選用牆體材料，初步選定牆厚;然後進行滲流及結構應力計算,確定牆底嵌入基岩或相對不透水層的深度及牆體材料物理力學指標，最終確定牆厚和牆體與防滲體連線的細部設計。重要工程還要在牆內埋設監測儀器，隨時了解牆的運行情況。防滲效率常用兩種方法估算：①建牆後滲流量減少值與同水頭下無牆時滲流量的百分比值；②滲流通過防滲牆後的水頭損失與全水頭的百分比值。質量優良的防滲牆的防滲效率用上述兩種方法估算結果分別可達95%與90%。常用的牆體材料有素混凝土、摻大量粘土的塑性混凝土、粉煤灰混凝土等。
施工
主要程式為：造孔、清孔換漿、終孔與清孔驗收、澆築泥漿下混凝土、全牆質量檢查與驗收、處理與壩內防滲體的連線。造孔使用衝擊式、迴轉式、鑽銑式鑽機或液壓抓鬥、刮斗等。造孔作業累計耗用工時約占防滲牆總工期的60%以上，因此造孔機械的選型是縮短防滲牆總工期的關鍵之一。同時選用膨潤土或優質粘土製成泥漿用以固壁、懸浮和攜帶岩屑、冷卻和潤滑鑽頭。泥漿的質量也直接影響造孔的進度、質量與安全。清孔換漿是將孔內含有大量砂粒與岩屑的泥漿更換成質量合格的泥漿，還要把孔兩端已澆混凝土表面附著的岩屑和泥皮刷洗乾淨，以保證牆體混凝土、相鄰兩牆段的豎直接縫、牆底與基岩接觸帶的質量。清孔換漿常用的機具有壓縮空氣吸泥器、砂石泵、鋼絲刷子鑽頭等。
注意事項
防滲牆混凝土一般具有適當的強度、較高的抗滲標號、較低的彈性模量，因此混凝土拌和料也要有良好的和易性與較高的坍落度。採用直升導管法在泥漿內澆築混凝土能有效地將泥漿與混凝土隔開。在土壩壩體內澆築防滲牆混凝土要控制孔內混凝土面的上升速度，以防止壩體開裂。不論採用何種牆型，相鄰牆段之間或樁柱之間的連線工藝是防滲牆施工技術中的難點。工程實踐證明，接縫質量不良常會成為壩基中的隱患。因此，防滲牆施工中要嚴格保證質量。
