40年来,我国水利水电混凝土防渗技术,从无到有逐渐发展至今,已能够在各种特殊地层中修建各种用途的混凝土防渗墙。通过大量实践,积累了丰富经验。在科学研究、勘测设计和施工技术及现代化管理方面也获得很大进展,解决了在复杂地质条件下建坝所遇到的规模较大的常规地基处理技术,也掌握了特殊地基处理的某些关键技术。 7SgweZ}"
混凝土防渗墙技术50年代初期源于西欧、意、法等国,于1959年引进我国。现仅以对我国混凝土防渗墙的发展具有影响和代表性的典型实例来介绍其发展历程。 ~ON1Zw[+
1 山东月子口水库联锁桩柱型混凝土防渗墙 54q4CagFq
1958年借鉴国外混凝土防渗墙某些资料和长江大桥桥基的施工经验,我们加强协作刻苦钻研,反复试验,终于以不到一年的时间,建成了一道959根直径为60cm的联锁桩柱构成的深20m的混凝土防渗墙。它的产生为土坝地基防渗墙技术创新走出了一条新的道路,预示了我国混凝土防渗墙技术已走上了启蒙阶段。 ADv^eJJ|
2 北京密云水库白河主坝槽形混凝土防渗墙 a|DsHZ^6^
在月子口防渗墙经验的启发下,为解决密云大坝深厚松散坝基的防渗难题,从1958年开始经过了近一年的研究试验,最后摸索出了一套具有我国技术特色的主付孔“钻劈法”抽筒出碴、分期造槽成墙的工艺。修建成功了我国第一道槽形混凝土防渗墙。为我国发展使用这项技术指明了方向和打下了基础。同时培养了一支为水利水电建设转战祖国大江南北具有光辉业绩的基础处理专业施工队伍。 C5O5S:|'
密云水库白河主坝混凝土防渗墙,总长784.806m,墙厚0.8m,嵌入基岩0.5m。全墙造孔进尺35573.7m,防渗墙总面积18876m2,浇筑混凝土20702.21m3,全部工期历时6个月,建成后经40年来运转表明防渗效果良好。 B :.@Qi^
该墙修建成功,在当时的条件下,成功的规范了我国的防渗墙混凝土工程,诸如毛家村,南谷洞,十三陵,碧口等大坝混凝土防渗墙。之后,防渗墙的形式和适用范围发展很快,尤其在混凝土坝方面。 CQ6'b,L&
该工程为粘土心墙坝,最大坝高63.5m,由于原设计标准偏低及大坝施工质量问题,列为险库,一直不能发挥应有效益,直到1979年对工程进行了加固,通过心墙及坝基作一道混凝土防渗墙。墙长591m,平均深61.24m,墙厚0.8m,墙本总截面积33000m2,嵌人基岩3.5m。其技术特点是:在穿过粘土芯墙造孔中成功地应用了多刃角空心式钻头,提高了粘土心墙的钻进功效。造墙中还曾试用了反弧钻头接头工艺。采用泥浆下超声检测钻孔质量的措施,为适应在深度较大,心墙较薄的条件下安全浇筑流态混凝土,制定特殊规定,解决了一些关键技术,取得了在坝心墙内设置刚性心墙时设计及安全施工的经验,为加固心墙坝找到可借鉴的经验。 &4,WG
本防渗墙工程16个月完成进尺34939m,浇筑混凝土27433m3。建成后,经受了1998年洪水考验,证明加固防渗效果显著。 y }\r#"Z`
4 混凝土防渗墙修建技术进入成熟阶段的工程 Og,Y)a;=
70年代中期,我国已建成超过40m深的主要混凝土防渗墙达15座,墙截水面积达16万余m2。我国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。诸如铜街子左深槽防渗墙,水口围堰防渗墙等。在80年代成功的建成了葛洲坝深水围堰双道混凝土防渗墙工程,这是我国混凝土防渗墙的新发展,也是三峡工程的实战准备。 KAd_zkUA
葛洲坝工程大江围堰是保证大江主体建筑物安全施工的唯一屏障,并承担了一期工程通航发电重任,设计采用两道防渗墙(图3) ;Vg^!]LL#
该围堰在深水中以砂卵石抛投而成,水下堰体松散且透水。河床复盖层为砂砾石强透水层,河床基岩为粘土质粉砂岩及透水砾岩。 yn SBVb!)
二道穿过堰体及地基的混凝土防渗墙均厚0.8m,两墙轴线距为3.5m,墙底嵌人基岩0.5~1.0m。 0,HqE='w
该混凝土防渗墙技术特点是:首先采用双道墙先后分期施工。由于双墙合龙段施工仅为一个枯水季,故工程安排上采用了多钻机短槽孔多接头方式。为此引进了液压抓斗,并成功的应用了“两钻一抓”的主副孔施工工艺。为了保证槽间接头质量,还首次采用了可拔 80cm钢接头管,改善了槽孔接头质量,缩短了工期,节约了投资。在墙体材料上第二道墙使用的大掺量粉煤灰混凝土、混凝土搅拌运输车供料工艺等均大幅度提高了施工技术水平,取得了良好的工程效益。 HF"Eys
葛洲坝大江围堰防渗墙总计完成进尺81770m,防渗截水面积51155m2,浇筑混凝土达62269m3。 cA D[3b[Gk
5 墙体最深和混凝土强度最高的防渗墙工程 Vy__b=ti?
随着我国大型水利水电工程的建设发展,对高土石坝的地基防渗墙系统不断提出了更高的要求。黄河小浪底工程主坝基础采用混凝土防渗墙方案的成功建成,使这项技术更进一步发展。 B[r<m J
黄河小浪底主坝(如图4)为内铺盖的壤土斜心墙堆石坝,最大坝高154m,设计选用了心墙下以混凝土防渗墙作为河床复盖层的防渗措施。防渗墙轴线长464.03m,防渗墙截水面积约21174m2。 {m[s<A(
河床复盖层最深达80余m,基岩为粘土岩和砂岩。 P0^c?s"I
该混凝土防渗墙设计墙厚1.3m,嵌入基岩1~4m,墙段连接为套接接头,墙体温凝土设计强度为R90、35MPa,变形弹模E值为30000MPa。 s f(iE(o
该墙主要技术特点是冲击钻为主施工孔,付孔由液压抓斗及冲击钻使用“两钻一抓”及钻和劈工艺施工。在造槽施工过程中熟练应用了上述造孔技术,施工工艺严格。成品率高,创造了目前国内混凝土防渗墙81.9m的最高深度记录。充分体现了我国造墙水平。 v?L
由于墙体材料强度高使槽间套接孔钻凿十分困难。为此专门研究配置了早期强度低,后期强度高的粉煤灰混凝土,从而顺利解决了接头孔的造孔困难,保证了接头孔0.2%的孔斜率,使其合格率达到98.2%。 "!O1j
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