水利工程中病险水库除险防渗墙技术的创新

　　1 防渗墙的分类 
　　 防渗墙的种类很多，而且经过多年的发展和应用，也在不断发展变化，按结构特点和施工工艺来说，可以分为圆桩柱型、槽板型、桩柱型、槽板桩柱混合型、预制拼装型等种类，其中圆桩柱型防渗墙近几十年来很少采用了，因为这种类型防渗墙存在垂直接缝多，有效厚度小等不足。槽板型防渗墙应用的较多，在我国水利水电工程中广泛采用，是混凝土防渗墙的主要型式。近年来，预制拼装型也逐渐被广泛采用，属于一种属于新兴型式，可以预制混凝土板水力插板成墙，也可以振动沉模板成墙，还可以垂直铺塑防渗等多种方式进行防渗。防渗墙采用何种型式，要根据施工的条件、环境、工程等多种因素综合决定。 
　　2槽段式防渗墙 
　　 槽段式防渗墙主要是采用成槽机具进行工作施工，如抓斗、冲击钻劈打、轮铣、射水、锯槽、链斗、多头钻等，通过这些机具分一二期施工成槽，如果防渗墙较厚，则可以应用抓斗、冲击钻劈打、轮铣等机具成墙。如果设计需要建筑成薄墙，则要应用射水、锯槽、链斗、多头钻等成槽机具和改进的薄型抓斗，机具的功能不同，所以都有适用地层问题，要根据地层结构特点选择合理的施工方式。 
　　2.1射水法成墙 
　　 如果地层结构属于密实黏土、亚黏土、淤泥、砂土及和粒径小于10厘米的砂砾石土质，则可以采用射水法形成厚度22～45厘米，深度可达30米,垂直度小于1/300的防渗墙体。利用造孔机的射水喷嘴，喷出高速水流把土层切开，成型器再进行切割修整孔壁，然后采用泥浆护壁，正循环或反循环出渣。槽孔成型后经灌注水下混凝土、塑性混凝土或钢筋混凝土形成防渗墙。 
　　2.2锯齿掏槽法成墙 
　　 如果地层结构属于黏土、砂土、砂、砾及小卵石且颗粒粒径小于100毫米的松散地层，可以采用此法，由锯槽机作业完成。成墙最大深度47米，宽度0.15～0.40米。锯槽机的垂直的锯管由液压装置驱动通过刀刃切割地层，根据地层不同按一定的速度向前移动进行开槽，同时也采用泥浆护壁，正循环或反循环出渣。开出槽孔后，采用导管法水（泥浆）下浇筑混凝土、塑性混凝土或钢筋混凝土形成防渗墙。 
　　2.3液压开槽机连续成槽 
　　 在地层结构属于砂壤土、粉土、黏士等地质条件下，可采用液压开槽机连续成槽，液压开槽机沿墙体的轴线运动，可以连续成槽，形成厚度在20厘米左右的墙体。 
　　3 桩柱式防渗墙 
　　 桩柱式防渗墙首先要用一些成孔机具作业成孔，然后再用一些墙体材料采用套打连接而成墙体，常用的成孔机具有多头钻、冲击钻、回转钻、搅拌钻、螺旋钻等不同形式的成孔机具，不同条件下，采用适合钻孔机具，能大大提高效率，节省施工成本。孔内可根据需要注入钢筋混凝土、混凝土、水泥土、塑性混凝土等不同类型的材料，在孔内凝结成坚固的防渗墙体。多头搅拌桩薄墙是利用多头小直径深层搅拌机，将水灰比为4∶5～2∶1的水泥浆喷入土体并搅拌成水泥土墙，成墙最大深度18米，成墙厚度10～30厘米，此法适用于粘土、砂土、淤泥质土及少量粒径小于5厘米砾石地层。 
　　4 预制拼装式防渗墙 
　　4.1预制混凝土板 
　　 在砂壤土、淤泥质等均质土层建筑防渗墙，可采用预制混凝土板拼接防渗墙，在预制板中留有通路，通过通路利用高压水流冲割作用，把预制板下面土层切开，然后将预制板插入地下，然后再用灌浆把连接板之间的缝隙填补，再在板顶浇筑连续梁，可以形成厚25厘米、深15～20米的连续墙体。 
　　4.2振动沉模板成墙 
　　 在砂性土、淤泥质土和含小卵石的砂卵石层等地层结构中，也可以利用振动模板墙设备将空腹钢模板沉入地层，然后把混凝土沙浆注入到钢模的空腹内，混凝土浆体会从钢模下端预先留出的孔隙注入槽孔内快速填满，然后在拔出钢模的过程中，下部会腾出空间，浆体继续填满空间，这样还起到了固壁作用，成墙厚度14～22厘米，最大深度20米。造槽、护壁、浇注直接成墙，省去了泥浆固壁工序，一次性完成。 
　　4.3垂直铺塑防渗 
　　 这种方式是依靠开沟造槽铺塑机完成的，一般在坝体内开出连续沟槽，按设计的标准，开出适合宽度和深度，然后在沟槽内铺设塑料薄膜，然后再填筑回填料，填料湿陷固结后，就会形成防渗帐幕，起到很好的防渗效果，因为形成的是复合幕墙。这种方式适用于砂砾石层、砂土、黏土层，另外一些含有少量大粒径砂砾石或树根的复杂土层也可。 
　　4.4超薄型插板式 
　　 这种方式建筑防渗墙，必须有大功率的重型液压振动锤作业，用振锤把宽度为50～100厘米的H型钢板，在重力振动作用下插入地下，一般深度适用于20米内的地层而形成墙槽，H型钢板中可以设置管路，通过管路注入水泥或水泥膨润土浆液，形成8厘米左右插板式防渗墙槽体，墙体属于超薄型。这种方式如果遇到薄砂砾石层或卵石，则需要有更大功率的振动器，有时还可能遇到岩石，这时需要嵌入时，则需要进行特别处理，如采用高压喷射等措施。 
　　 
　　 作者简介：程树华，大专学历，公主岭市水利建设开发总公司，工程师，研究方向：水利水电工程管理。