4　围堰工程混凝土防渗墙

4.1　概述

1967年，四川龚嘴水电站首次用防渗墙作大型土石围堰的防渗设施，为防渗墙的推广应用开辟了广阔的前景。从此，混凝土防渗墙作为围堰防渗工程的首选方案出现在各种大型水利工程施工中，如小浪底、葛洲坝、三峡围堰等。混凝土防渗墙几乎成了围堰工程渗流控制技术的唯一选项。表3列出了国内使用围堰防渗墙工程的主要实例。

图7　渗压计测值过程线2

4.2　关键技术

围堰防渗墙快速施工技术：围堰防渗墙工程在保证施工质量下的快速施工，可以为整个电站工程缩短工期，有力保证其他项目施工的正常进行。以下简单介绍围堰防渗墙的快速施工技术，对防渗墙工程的建设都有着借鉴意义。

向家坝一期围堰塑性混凝土防渗墙的施工中，在开工延迟、工量增加、工期紧张的情况下，将“三钻两抓法”的成槽施工方法调整为以冲击钻机为主，抓斗和铣槽机为辅的“凿钻法”和“上抓下钻法”；地质条件摸清后，调整成槽施工设施由54台套增加到144台套。在2005年4月一个月内完成槽孔开挖15661.5m2，5月开挖成墙面积23820m2，此两项均为国内纪录。

表3　国内使用围堰防渗墙工程的主要实例

续表

在锦屏二级电站围堰防渗墙施工中，在常规槽段划分的基础上，采用“短、多、快”，重点突破深孔槽段的原则，以减少塌孔，有利于快速成槽，保证施工质量和进度[52]。上下游围堰造孔全部采用CZ-30型冲击钻，并对防渗墙槽段进行合理的划分。同时，优化泥浆性能指标，加快成槽速度。最终，在复杂的地质条件下，短短85d内完成上下游围堰造孔进尺11145m，完成0.8m塑性混凝土浇筑7132.5m3。

深溪沟水电站围堰施工，主要以回填黏土挤密式冲击开孔，使用黏土在槽内制浆，钻孔时多冲击少抽砂，实行孔口回浆；副孔的施工则采用上劈下钻、多劈少钻的方式，避免了大范围的槽孔坍塌，减少了吊钻、卡钻事故，加快了施工进度[53]。在清孔上，选择了回填黏土清孔方式中的抽筒换浆清孔，既保证了槽孔清孔质量，又有效地节省了时间。深溪沟围堰工程在3个月内完成了深度超过60m的防渗墙，为今后的工程提供了宝贵的经验。

图8　孔内聚能爆破示意图

三峡工程二期上、下游围堰防渗墙施工采用的主要成槽工艺有“两钻一抓”法、“铣砸爆”法、“铣抓钻”法[54]。液压铣槽机是世界上最现代化的地下连续墙成槽施工设备，为保证工程顺利进行，中国长江三峡工程开发总公司购进了1台德国宝峨公司的BC-30型液压铣槽机，并运用“铣砸爆”法施工成槽，充分发挥了液压铣的优点，降低了消耗，保证了成槽质量。在深槽段的施工中，运用液压铣、机械式抓斗和冲击式钻机，又开发了“铣钻结合”法成槽工艺。

巨石处理：通常围堰防渗墙地层情况复杂，所含大型漂石较多，结构松散，胶结性很低，需要采取相应手段，一般运用爆破的方法，包括地面钻孔预爆、水下定向聚能爆破、水下钻孔预爆等。三峡工程中采取水下定向聚能爆破的方法（见图8），解决孤石、漂石，改善钻头着力点，而且增加了钻孔进尺，大大提高了施工工效。

在墙段连接方面，除了采用传统的钻凿法套接外，还大量采用了铣削法和双反孤接头槽法。

对于固壁泥浆，对以膨润土为主材的低固相固壁泥浆的配比、性能、制输与净化等方面进行了较系统的研究，并大规模应用，已经基本取代了传统的黏土泥浆。

清孔换浆的方法大部分槽孔采用反循环泵吸法，抽吸出来的泥浆通过德国宝峨公司的BE-500型或国内的JHB-200型泥浆净化机后循环使用。

在液压铣试验阶段，对槽孔精检测工艺进行了试验采用重锤法、超声波检测法和液压铣测斜仪法进行对比研究。其中超声波监测法使用了国产CDJ-1型和日本KODEN牌DM-682型两种超声波测井仪。