（一）防渗体系布置

二期围堰的核心部分当属防渗体系，它关系到围堰的成败，因而受到高度的重视，有关体系的设计科研工作量也是最大的。

如图7-43所示，二期上游围堰防渗体系主要包括塑性混凝土防渗墙、土工合成材料和帷幕灌浆组成，左岸连接段还设一段高压喷射灌浆防渗；其基本防渗型式为塑性混凝土防渗墙（或高压喷射灌浆），其上部接土工合成材料“之”字心墙，墙下设帷幕灌浆（灌至岩体透水率q≤10Lu处）。现分述如下：

1.防渗体结构布置

围堰堰体及基础防渗采用塑性（或柔性材料）混凝土防渗墙上接土工合材料组成的复合防渗心墙结构。防渗墙轴线与围堰轴线一致。左、右两岸接头段和预进占段：塑性混凝土防渗墙顶高程79m，上接土工合成材料至高程86.2m，墙底嵌入弱风化岩体1m，墙高多在40m以下，墙体厚度0.8m。桩号0+333至0+863长530m为河床段，其中桩号0+454至0+616长162m为深槽双排防渗墙段；河床段防渗墙施工平台高程为73m，上接土工合材料至高程86.2m，墙底嵌入弱风化岩体1m，墙高42～74m，墙厚1m。左岩陡坡段桩号0-120至0+050段只作帷幕灌浆防渗处理，灌浆平台高程为88.5m，与左岸接头段间设2m×5m混凝土立柱连接。左岸苏家坳低洼地带设高压喷射灌浆防渗墙（灌浆施工平台高程为88.5m），其下设帷幕灌浆处理基础透水层。

对于深槽双墙段，双排防渗墙的间距主要考虑有利于两墙联合受力作用和视造孔地层成槽的可能性而定。两墙间距小，对其联合作用有利，但距离太近，两墙之间的土体在造孔过程中易坍落，增加成墙的难度。本工程两排防渗墙建在水中抛填的风化砂堰体内，且穿越地层复杂，造孔成槽难度大。参考我国水利工程混凝土防渗墙施工资料，冲击钻造孔过程中，1t重的钻头冲击作用，将地层（砾石、岩块）砸碎、压挤，可有70%～80%的碎渣挤进两侧孔壁土层中，形成较密实的过渡层，压实范围达2m左右；同时，造孔泥浆亦渗入两侧壁土层0.8～1.3m，提高了土层的防渗性能。因此，在不增加造孔成槽难度的情况下尽量减小两墙间距，对改变墙体受力状态与防渗性能均有好处。还由于双排防渗墙施工程序为先施工上游墙，完建后加高于堰挡汛期5%频率洪水流量的水位，在其保护下施工下游墙。两墙间距过小时，会导致度汛子堰布置困难，难以保证下游墙施工设备的正常运行，经综合考虑两墙的联合作用和防渗墙施工布置需要，拟定两墙中心线间距6m。

对于深槽段长162m的双排墙结构，平面布置体型为，上游排墙以45°角与下游墙相接，其目的是改善防渗墙的受力条件，由于双墙段与单墙段的变形特征有较大差异，尤其考虑到深槽左侧陡岩（大于70°），难以保证墙底嵌岩效果，围堰挡水运行时，此部位是最有可能拉裂漏水的区域。为改善双排墙联合受力状态和必要时采取分段补强处理措施，在双墙段设置了5道防渗墙横隔墙。同时，在转折连接部位设为高压旋喷桩和钻孔浇注桩加强结构，以改善墙体的受力条件。

2.塑性混凝土防渗墙

（1）墙体结构。塑性混凝土防渗墙为围堰防渗结构的主体部分，墙体厚度根据不同分段的挡水运行条件分别采用1.0m和0.8m。

（2）墙体材料。根据二期深水围堰防渗墙高度大、挡高水位及水下抛填风化砂料中成墙等特点。通过进行大量、多组合的围堰防渗墙应力应变计算分析和墙体材料大量试验研究工作，为适应二期围堰特定的运行条件，需寻求一种既有一定强度又有较强适应变形能力的材料，提出了塑性混凝土、柔性材料（或称风化砂塑性混凝土）等一系列“高强低弹”性能的材料，可控制其模强比（单轴抗压弹模与抗压强度比值）在250左右。在此工作基础上，二期深水围堰防渗墙材料分段采用塑性混凝土和柔性材料，其主要技术性能控制指标如下：

抗压强度：R28≥4.0～5.0MPa（墙高度＞40m，R28以5.0MPa控制）。

抗折强度：T28≥1.5MPa。

初始切线模量：E0=500～700MPa（大值允许1500MPa）。(www.daowen.com)

渗透系数：K20≤1×10-7cm/s。

允许渗透比降：J＞80。

浇筑时材料塌落度要求：初始20～24cm，1.5h后大于15cm。

凝结时间：初凝大于6.0h，终凝小于24h。

防渗墙墙体材料使用范围划分为：防渗墙高度小于40m，采用柔性材料（主材为水泥、风化砂、膨润土）；防渗墙高度大于40m采用塑性混凝土（主材为水泥、砂、小石、膨润土）。

（3）混凝土防渗墙与混凝土纵向围堰的连接。二期上游横向围堰防渗墙右端与混凝土纵向围堰相接。参照葛洲坝大江横向围堰混凝土防渗墙与纵向混凝土围堰接头设计、施工及运行的成功经验，采用钢板桩刺墙接头形式，以适应防渗墙挡水受力后变形。该接头是在混凝土纵向围堰内预埋1块一字形钢板桩，再伸出4块一字形钢板刺墙与现浇混凝土防渗墙接头相连，使防渗墙与混凝土纵向围堰之间形成可以转动的一字形钢板桩刺墙连接，以协调防渗墙与混凝土纵向围堰之间的相对变形。现浇混凝土刺墙左端预留半径0.5m的半圆形槽孔，以便与防渗墙相接。

（4）防渗墙顶上接土工合成材料。二期围堰采用混凝土防渗墙上接之字形土工合成材料组成的复合防渗心墙结构。为方便施工，并保证土工合成材料施工质量，选用两布一膜结构（即中间一层为主膜，两则为无纺布），规格为350g/0.5mm/350g，其主要指标要求如下：

抗拉强度（经、纬向）不小于20kN/m。

主膜厚度不小于0.5mm。

渗透系数K=10-11～10-12cm/s。

伸长率ε＞30%。

土工合成材料的防渗连接工艺主要包括与塑性混凝土防渗墙顶部，侧向连接和自身粘接。

土工合成材料底部与塑性混凝土防渗墙墙项相接时，首先需挖除塑性混凝土防渗墙顶部50cm的较弱层，再浇筑盖帽混凝土，并将土工合成材料直接埋入盖帽混凝土内30cm（含单独主膜10cm，土工合成材料20cm），土工合成材料出盖帽混凝土面时，为防止混凝土刺破土工膜，在此边界处膜体两侧嵌沥青；此外，盖帽混凝土外的土工合成材料接头，应采取包裹措施保护接头，以免盖帽混凝土浇筑过程中或其他施工过程中污染接头。