摘 要：近2 0 年來, 通過對滲流理論的究, 根據滲流原理發展了許多治理堤坎的技術與方案。本文將綜述近年常用的混凝土防滲墻技術，同時也展望了未來發展前景。
關鍵詞：防滲墻 防滲墻 前景
中圖分類號：TU72 文獻標識碼：A 文章編號：1673-0534(2007)01(b)-0204-02
我國已建成江河堤防工程總長20 余萬km,但堤防工程的主體—防洪大堤90% 以上為就地取材填筑的土堤。由于筑堤的歷史條件、筑堤材料、自然環境等復雜因素, 目前我國有70% 的城市未達到防洪標準,50% 的海堤未達到國家標準,40% 的水庫帶病運行,蓄滯洪區安全建設嚴重滯后。大部分堤防隱患仍然較多,每遇高位洪水時,就會出現管涌、流土、接觸沖刷、接觸流土等各種險情。混凝土防滲墻能最有效地截斷各類滲水通道,可以處理大部分存在滲透穩定問題的地基，并有效降低防區內地下水水位，其質量的優劣直接關系到建筑物的安危, 因此對混凝土防滲墻施工過程中的質量控制至關重要。在總結以往堤基加固防滲工程措施經驗及目前土木工程防滲新技術、新材料、新工藝的基礎上,加大力度、盡快研究出混凝土防滲墻施工新技術及新設備已屬當務之急。
1 混凝土防滲墻常用技術的關鍵工序
混凝土防滲墻于20 世紀50 年代初在意大利和法國開始使用, 隨后各國相繼引進和推廣。與此同時, 我國也開始對混凝土防滲墻進行研究、試用和發展。結合幾十年來的發展經驗，在這里介紹一下各種技術在具體運用的關鍵工序：
1.1 導墻的作用
是為開挖機具導向, 保護槽口、承重等。由于防滲墻每一槽段的施工周期較短，為降低工程成本，應盡量使用可周轉使用的鋼結構導墻,如使用混凝土導墻時其斷面盡量縮小，一般為高×寬= 50cm × 30cm 的矩形。
1.2 材料
防滲墻一般采用一級配塑性混凝土為墻體材料,這種材料強度和變形模量均很低,適應地基變形的能力強,抗滲性能好,滲透系數小于1 × 10-6cmPs 滲透破壞比降可達300 以上。
1.3 墻的連接
墻的連接多采用“接頭管法”, 也可采用“切削法”或其他方法, 墻段連接是該項技術的難點之一。起拔工藝。正確確定接頭管的起拔時間,是該工法成敗的關鍵,接頭管起拔應在混凝土初凝前進行。對某一具體工程,除了依據初凝時間、還要考慮氣溫、混凝土配比、混凝土面上升速度、接頭管埋深等因素。
通過試驗來選擇最佳拔管時間,接頭管起拔時所形成的接頭孔,必須及時用泥漿充填, 否則會造成混凝土及覆蓋層的坍塌。
2 混凝土防滲墻若干施工技術
2.1 混凝土超薄防滲墻施工技術
一般采取“兩鉆一抓法”成槽、防滲墻接頭采用在接頭管上抹油、裹膜的“接頭管法”新工藝對混凝土超薄防滲墻進行施工，保證了防滲墻的施工質量。另外，一般要對個別檢測有缺陷的接頭處，采取高壓旋噴進行處理。泥漿采用膨潤土及燒堿、C M C 等進行配制, 其黏粒含量大于5 0 ，塑性指數大于20，含砂量小于5 ，二氧化硅與三氧化二鋁含量的比值為3-4。施工前要先向導向孔內灌入泥漿，泥漿面保持在導墻面以下3 0 -5 0 c m ，抓槽時抓斗沿導墻挖土，挖槽過程中及時向孔內補充新鮮泥漿，使孔內泥漿始終保持在導墻面以下30-50cm，以維持孔內泥漿側壓力，防止孔壁坍塌，同時定時檢測孔內泥漿性能指標，發現指標參數有變化立即進行調整。采用抓斗直接排渣的方法進行清底，抓斗伸入孔底將孔底殘留物以同體方式排出槽孔外，而槽孔內泥漿的密度及含砂率指標變化不大，可以減小換漿工作量。加快施工進度。防滲墻接頭采用接頭管施工，接頭管采用焊接管，直徑3 3 0 m m , 壁厚l 0 m m ，待一序槽成槽之后，在管壁抹上一層潤滑油，再在表面裹上一層塑料薄膜，將接頭管捕入至設計深度。在接頭管管壁抹潤滑油及裹上一層塑料薄膜的主要目的是：減小管壁與混凝土的摩擦力，使在拔接頭管的過程中拔管容易，以免對已澆槽段混凝土的破壞，影響接頭質量。
2.2 塑性混凝土防滲墻施工技術
近幾年來隨著防滲墻施工工藝的日臻完善成熟。防滲墻在病險水庫除險加固項目中也愈加廣泛被設計采用。混凝土防滲墻為了適應土石壩的變形需要，通常采用塑性混凝土防滲墻方案，其主要特點在于適應變形能力強，克服了常規( 剛性) 混凝土的許多缺陷，在國內水電工程中不乏成功應用的實例。其所采用的塑性混凝土是一種摻有大量粘土或膨潤土的新型墻體材料，對普通混凝土防滲墻的墻體物理特性進行了很大改性，具有彈性模量低、極限應變大、能適應較大變形、有利于改善防滲墻體的應力狀態等優點，同時還具有一定的抗壓強度、防滲性能好、節約水泥、施工較方便等優點，是一種很好的防滲墻體材料。塑性混凝土防滲墻的施工由以下幾個工藝過程組成：導向槽和施工平臺準備- 造孔成槽- 泥漿護壁- 混凝土澆筑。導向槽中心線要與防滲墻中心線一致，主要起支撐上部孔壁及造孔澆筑的導向作用。導向槽大多采用鋼筋混凝土墻，凈寬一般大于設計防滲墻寬10~20cm 左右，深度視上部土層情況而定，如上部為砂礫石料導向槽深度控制在1 . 5 ~ 1 . 8 m ，如地層為心墻，填筑質量尚好,深度一般在1.2~1.5m 之間，而且導向槽混凝土配筋也可適當減少，降低成本，提高工效。造孔是塑性防滲墻施工的主要工序，要妥善而周密地做好各項準備工作。造孔要按照預先劃分好的槽孔進行，槽孔劃分的原則是盡量做到墻段接頭少，有利于快速、均衡和安全施工。
2.3 沖切成槽建造薄壁混凝土防滲墻技術
混凝土防滲墻成槽方法多種多樣，但對于砂卵石和風化基巖，目前還沒有一種很好的施工方法。沖切成槽法是在原沖擊成槽建造混凝土防滲墻的基礎上，用扁鉆頭代替圓鉆頭，用泥漿循環系統代替抽砂筒排渣，并對施工工藝加以改進而形成的一種新的薄壁防滲墻施工方法。
由于沖切鉆頭重，開鉆容易碰撞孔壁造成孔壁坍塌，為了保護槽口和控制槽孔的垂直度，在沖切成槽前必須澆筑混凝土導墻。導墻間槽一般寬30~40cm，槽口兩側混凝土厚30~50cm，深80~100cm，墻體混凝土強度等級為C15。沖切成槽施工對泥漿制備、泥漿性能、泥漿循環系統的要求與通常的防滲墻、鉆孔灌注樁造孔沒有本質的區別，只是沖切成槽對泥漿的循環要求更高。
因為從沖切的機理來看，地層受沖擊，泥渣難以懸浮，從沖切鉆頭的結構來看，扁板狀的鉆頭也不象籠式鉆頭那樣，泥渣容易被泥漿攜帶出，因此，加強泥漿循環，對于提高鉆進速度顯得尤其重要。施工時，除安裝正循環系統外，在槽孔內還安設氣舉反循環裝置定時抽吸。氣舉反循環采用2.6m3 ／ min 的空壓機供風，出漿管為108mm 的套管，出漿管徑大，便于粗顆粒快速排出，大大提高了沖切速度。接頭管采用146mm 的套管，鋼管外壁必須保證光滑，在下接頭管前表面刷脫模劑。
混凝土澆筑結束后，待混凝土初凝，轉動接頭管，混凝土終凝后及時用液壓拔管機拔出接頭管。一、二期槽孔形成半圓形搭接形式，保證了防滲墻接頭的止水效果。由于塑性混凝土的強度不高，所以也可不埋接頭管，直接采用鉆鑿法進行防滲墻接頭的施工。
3 未來發展前景展望我國的水能資源開發程度僅為15% 左右,遠遠低于發達國家水平。我國的水資源時空分布很不平衡, 早澇災害頻繁。隨著國民經濟的快速發展, 水利建設、水能資源的開發都面臨著極大的機遇。我國的城市化進程任重道遠, 老城改造、新城建設、交通、環保 工程等等,都需要建設大量的混凝土防滲墻和其他地下連墻。可見, 混凝土防滲墻技術有廣泛的市場需求, 其發展前景看好。因此，通過對現有狀況的分析，根據水利建設現狀及發展的要求，混凝土防滲墻施工技術及設備主要研究方向為：首先是低成本、高質量：以往的堤防工程中，除上述板柱灌注法以外，普遍都因為技術及設備原因，使墻體過厚，所需水泥量過多，成本很高。因此，必須設計出超薄連續的防滲墻施工技術及設備。提高墻體深度：在堤防工程中，有些地層要求墻體能夠深入30m 以下，而現有設備在實際應用中大多數都限制了墻體的施工環境及深度。因此，開發研制出能適應任何不同地質條件并對墻體深度不限的防滲墻施工設備已成為重要課題。施工現場布置緊湊化，施工過程簡單化：由于堤防建設的特殊性，在施工過程中，施工現場場面鋪設不宜過大，而且必須盡量縮短施工工期，使施工過程簡單。
參考文獻
[1] 喬世珊.水利發展與技術裝備.建筑機械,2001.
[2] 牛運光.土壩安全與加固.中國水利水電出版社,1998.
[3] 馬建華.適用于長江中下游干流堤防堤基垂直防滲的新技術.水利水電技術,2001.
[4] 陳武林.混凝土及其在三峽工程二期圍堰防滲墻的應用研究綜述.重大工程,1996.
[5] 馬迎春.混凝土防滲墻施工技術綜述.黑龍江水利科技,2005.
[6] 董哲仁.堤防除險加固實用技術[M].2005.[7] 肖恩尚.混凝土防滲墻接頭拔管工藝研究[M],2006.
[8] 左鳳霞,王騰飛.混凝土防滲墻施工新技術[M],2006.
