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自凝灰浆防渗墙

利用专用机具在闸坝的松散透水地基中造孔,起固壁作用的水泥粘土浆凝固后而形成的地下防渗建筑物。自1969年在法国下罗纳河圣瓦来水电站围堰工程中首次采用后,至今十几年来,这一建墙新技术推广很快,已扩展到美国、西班牙、墨西哥、联邦德国、新加坡等国家。应用于开挖基坑时的止水防渗,漏水土石坝的加固修复,新建土石坝的坝体或坝基防渗等,均取得了满意的效果。

利用专用机具在闸坝的松散透水地基中造孔,起固壁作用的水泥粘土浆凝固后而形成的地下防渗建筑物。自1969年在法国下罗纳河圣瓦来水电站围堰工程中首次采用后,至今十几年来,这一建墙新技术推广很快,已扩展到美国、西班牙、墨西哥、联邦德国、新加坡等国家。应用于开挖基坑时的止水防渗,漏水土石坝的加固修复,新建土石坝的坝体或坝基防渗等,均取得了满意的效果。据初步统计,各国已建成自凝灰浆防渗墙30余道,成墙面积约20万平方米,最大墙深50米。与混凝土防渗墙相比,其优点有:减少了施工工序,提高了建墙速度,消除了竖直接缝中产生夹泥的可能性,成本较低,每平方米造价约为墙板型混凝土防渗墙的50~70%。

自凝灰浆由水泥、膨润土、缓凝剂与水拌和而成,它既能在造孔过程中起固壁作用,又能在造孔完成后凝固成墙体而具有一定的强度与抗渗性能。其重量配合比为水泥∶膨润土∶缓凝剂∶水=1∶0.1~0.2∶0.01~0.02∶3.33~5.0。具体采用时,应根据墙体所承担的水头通过试验加以确定。其特性是:抗压弹性模量较低,当灰水比为0.2~0.4时,其值为400~3000千克/厘米2;极限应变值较大,当侧向压力1~3千克/厘米2时,其值可达3~5%;使墙体可承受较大的变形而不开裂。其渗透系数一般为10-6~10-7厘米/秒,若掺用粉煤灰、石粉等填充料后,渗透系数可降低至10-8~10-9厘米/秒。世界各国采用的墙体的允许渗透坡降一般为20~30,当采用30时,其最终抗压强度不能低于3.5千克/厘米2。墙体厚度一般为0.6~0.8米,故可承担12~24米水头。

自凝灰浆中掺加缓凝剂,可有效地推迟其初凝时间,最长可推迟至48小时,其目的是为了延长造孔作业时间,但在含有稍大颗粒的地层中,48小时内造孔作业难于完成。为克服这一缺点,80年代初期,又出现了置换法建造自凝灰浆防渗墙的新工艺。即固壁浆液仍采用普通膨润土泥浆,造孔作业完成后,将送浆管插至孔底,用浆将自凝灰浆注入孔内,置换出孔内的固壁用泥浆。其优点是:使造孔作业时间不受自凝灰浆初凝时间的限制;节省了自凝灰浆方量,进一步降低了成本。