基岩混凝土防渗墙及施工技术

20世纪70年代建的我国的乌江渡拱形重力坝、土耳其的凯班土石坝都是坐落在岩溶十分发育的石灰岩地基上。在防渗处理中，除作了大量的帷幕灌浆以外，在某些部位还挖除了充填物，回填混凝土，用混凝土防渗墙处理。受当时设备条件所限，都是用洞挖法建成的。凯班坝是顺着溶洞的自然地形开挖，共做防渗墙3.8万m2，回填混凝土12万m3。洞挖法造墙难度大，速度慢，造价也高，使这一方法没有更多地发展。现在有了一种能在基岩中钻凿槽孔的机械，为在基岩中建造防渗墙创造了条件，给基岩的防渗手段提供了选择余地，而不再只能依靠灌浆。

这种机械就是由索列丹斯公司研制的液压铣开槽机（其工作原理及性能详见第三章第二节）。用此种机械在基岩中建造防渗墙，一般是分成约7m长的一序槽和2.7m长的二序槽。二序槽一般在一序槽浇筑混凝土1～2周以后，于两个一序槽段之间切削掉剩余的基岩和不少于20cm的已浇混凝土，再用混凝土回填起来，以形成连续的防渗墙。

这种机械，自1973年首制成功后，后来又有多次改进。目前在欧、美国家主要用于在强度较低的脆性砂岩、风化严重的花岗岩以及破碎的薄层状灰岩中建造防渗墙。在强度达150MPa的坚硬岩石中也曾做过深10m的凿槽试验，其凿进速度大为降低。按照他们的经验，砂岩、严重风化的花岗岩都是用灌浆很难处理好的岩石。对此，用上述办法建造防渗墙，不仅可靠，而且比做灌浆帷幕更加便宜。

据资料介绍，用该机对抗压强度250MPa以下的岩层均可凿进；强度为50MPa的石灰岩凿进速度可达5m2/h；强度为25MPa的砂岩，速度可达8m2/h；在砂层、砂卵石层（无大的漂石）中凿进速度一般可达20m2/h，最快可达40m2/h。

以下是几个用此法在基岩中造墙的工程实例：

（1）德国布龙巴赫（Brombach）坝，首次用液压铣开槽机在砂岩中建成4000m2、厚0.65m的防渗墙。该坝长1.7km，为高39m的土坝。在坝基以下很深的范围内分布有布格砂岩（Burgsandstone），透水性很强，达1～130Lu，即使用150L/min的泵供水也不起压力。他们根据类似此种地层情况别的坝的灌浆经验，即使采用3排孔也难于达到小于10Lu的目标，就放弃灌浆，改而采用防渗墙处理，其造价为400马克/m2，与3排孔帷幕灌浆的造价600马克/m2相比降低了33%强；在同样的花费条件下，灌浆帷幕的防渗效力相当于防渗墙的1/10～1/100。(www.xing528.com)

（2）美国丰塔内莱（Fontaell）坝，已有30年运行期的高40m的土石坝。蓄水期间，右坝肩出现200L/s的大量漏水，在砂岩地基的表面导致对心墙的接触冲刷，并伴随坝体下游部分的破坏。曾试图通过对砂岩进行大范围的水泥灌浆来制止，由于渗漏重复出现而未能成功。后来采用液压铣开槽机，在砂岩中挖槽最深达55m，造墙7.5万m2之后，再没有出现过任何与渗漏有关的问题。

（3）美国纳瓦霍（Navaso）坝，高110m，长1000m。土石坝修建在裂隙非常发育的砂岩上，心墙下的岩石表面像鳞片。在试蓄水期间，漏水量达140L/s。为制止这种渗漏，在峡谷左侧用开槽机切削砂岩，建造了深120m、厚1m、面积1.1万m2的防渗墙。一、二序槽的重叠部分为0.65m。

（4）法国拉甫拉德（Laprade）坝，27m高的分区土坝，长612m，建在不同风化程度的花岗岩地基上。在坝的右岸第6区，修建了长200m、深16m的槽孔防渗墙。

（5）法国蒙特克（Monteziz）抽水蓄能电站上、下库两座土石坝。一高57m，一高30m，均建在风化花岗岩地基上。在局部地段某一深度处用了两种方法造墙。一为槽孔防渗墙（莫纳斯坝），一为联销桩柱防渗墙（埃堂坝）。联销桩柱墙深20m，直径0.35m，每米墙体由4根桩柱构成，墙长50m，施工2个月，用潜孔冲击钻造孔。