试论确定防渗墙厚度相关因素

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1、试论确定防渗墙厚度相关因素摘要：防渗墙最初广泛的应用于土石坝、堤防、围堰等水工建筑物，近些年来，防渗墙也越来越多的使用于大型的深基坑工程中，防渗墙的厚度在工程设计中变得十分重要。关键词：厚度防渗墙要求中图分类号：K826.16文献标识码：A文章编号：防渗墙的厚度的确定在设计中十分重要，通过对墙体材料、抗渗及耐久性能要求、防渗结构应力应变要求、地址条件、施工条件、环境水质一级类似工程经验等因素的分析，我简要说一下防渗墙的厚度确定的基本要求。一、防渗墙设计的基本要求(1)墙体材料必须具有足够的抗渗性和耐久性。(2)能满足各种强度和变形的要求。(3)与周边的基岩、岸坡和坝

2、体之间有可靠的连接措施。二、影响防渗墙厚度的因素防渗墙设计的一个主要内容，就是如何选择好合适的墙的厚度。主要影响因素有以下几个。1、渗透稳定条件目前用两种方法来选择和核算防渗墙的厚度，即允许水力梯度(坡降)法和抗化学溶蚀法这两种方法。2、抗渗性及耐久性要求6防渗墙的主要功能是防止水大量渗漏和由此引起的渗水会危及大坝或建筑物安全。因此防渗墙必须满足抗渗性和耐久性要求。防渗墙的抗渗性由抗渗指标控制。混凝土结构的耐久性是指其在长期使用过程中抵御内外侵蚀或破坏的能力和安全使用性能，它直接与工程建筑使用寿命相联系，使结构在使用期内能保持正常功能，因此，抗渗性和耐久性要求是确定

3、混凝土防渗墙厚度的重要因素。3、强度和变形条件根据弯矩、剪力和轴向力，按偏心受压构件核算断面拉压应力是否能满足要求。当然这是针对刚性(塑性)防渗墙来说的，对于柔性防渗墒尚应注意它的变形是否能满足要求。对于混凝土防渗墙来说，有些研究资料表明墙的厚度增大，并不一定有利，薄墙的受力状况反而优于厚墙，所以趋向于建造薄一些的防渗墙。根据上面两个条件求出的墙厚是最小的墙厚。4、地质条件地质条件对墙体厚度的影响，主要有以下几个方面：(1)我们常常假定在外荷载作用下，防渗墙和地基共同起作用。此时地基的颗粒组成以及它们的物理力学特性指标对防渗墙的厚度肯定是有影响的。6(2)当地基中大

4、漂石或弧石的含量太多时，太薄的防渗墙是极难施工的，太厚的防渗墙则会消耗大量的动力，也是很难施工的。在软土地基中墙厚可薄些；太厚的防渗墙则可能出现槽孔坍塌。(3)当需要处理的地基很深时，太薄的墙则无法保证底部墙体连续。5、施工条件就像各种机器一样，地下防渗墙施工机械也都有它自己工作效率最高的运行状态。这就要求我们在设计防渗墙厚度的时候，必须考虑现有的造孔机械在厚度和深度方面的适用范围。比如高压喷射(定、摆喷)机可以建造10～20cm的薄防渗墙；锯槽机、射水法成墙机可建造20～40cm的墙；冲击钻机可建造60～120cm的墙；液压抓斗可建造O．5～2.0m防渗墙；再厚的

5、墙则需要轮式铣槽机才能完成。此外，各种钻机在造孔过程中，都会出现偏斜，并且随着孔深增大而加大，那会使墙底有效厚度变薄，而不能满足设计要求。6、墙体材料很显然，不同的墙体材料，它们能够承受的荷载以及抵抗变形和渗透的能力是各不相同的；在承受相同水头情况下，墙体厚度也是不同的。7、墙体薄弱部位由于防渗墙是在水(泥浆)下建造的，容易在墙体中或其周边造成一些薄弱部位，会使墙的有效厚度减少。6（1）墙体接缝。二期槽孔浇注前，对混凝土孔壁上的泥皮没有刷洗干净；或者在浇注过程中，孔底的淤积物或槽孔混凝土顶面上的淤泥被推挤到两端接缝部位，使墙体的抗渗能力大为降低，（2）使用冲击钻机造

6、孔时，两侧孔壁上易出现梅花孔和探头石等，侵占了墙体设计厚度。另外，泥浆质量不好时，在孔壁上形成很厚的泥皮，也使墙的有效厚度变小。这些不利因素，在设计墙厚时，也是必须考虑的。三、防渗墙的经济厚度下面我们来讨论一下使用传统的冲击钻机或回转钻机，用主副孔方法建造防渗墙时的经济厚度问题。我们知道，在这种传统的造孔方法中，钻头的直径就是防渗墙的厚度。也6就是说，钻头直径加大后，使墙厚加大的同时，它占据防渗墙轴线方向的长度也增加了；反之亦然。那么。在防渗墙截水面积一定的情况下，加大墙厚，可减少造孔数量和总进尺，但增加了浇筑混凝土量；当墙厚变小时，则造孔总进尺增加，混凝土方量减少

7、。很显然，在使用冲击钻机和主付孔法造孔条件下，墙厚(即钻头直径)太大或太小，都不会使该钻机在效率最高的情况下工作，因而工程造价不一定是最经济的。另外，根据北京地区的施工资料看．混凝土费用占总防渗墙造价的15～25％，而造孔费用高得多。所以，采用减少墙厚、增加造孔进尺的方法是不经济的。由此可见，一定存在着这样一个防渗墙厚度，它使钻机在最高效率区内工作，使工程总造价最小。我们把这样一个厚度叫做防渗墙的经济厚度。对于CZ-22型冲击钻机来说，墙厚0.6～0．9m是比较合适的。对于目前配备了大功率的电动机的CZ--22和CZ-30钻机，它们的经济厚度比上述数字要大。有些