[科普中国]-闸基防渗

闸基防渗是指防止闸基渗水和渗透，与坝基防渗做相似处理。水闸闸基的防渗可采用水平防渗或垂直防渗。如采用铺盖作为水平防渗的方式处理水闸闸基的防渗问题，需保证铺盖与水闸底板的止水措施效果，决定止水效果的主要因素有2个：其一，止水材料；其二，止水两侧建筑物的不均匀沉降。

简介水闸闸基的防渗可采用水平防渗或垂直防渗。如采用铺盖作为水平防渗的方式处理水闸闸基的防渗问题，需保证铺盖与水闸底板的止水措施效果，决定止水效果的主要因素有2个：其一，止水材料；其二，止水两侧建筑物的不均匀沉降。由于闸室地基采用钻孔灌注桩处理，水闸闸室沉降量极小，但铺盖一般不进行基础处理，沉降量大，闸室与铺盖两者的不均匀沉降将会影响止水措施的效果；如对铺盖地基进行处理，将增大工程投资，故本工程不宜采用铺盖作为水平防渗的方式处理水闸闸基的防渗问题。因此，采用于闸底板齿墙处设垂直防渗设施的方案来解决水闸闸基的防渗问题1。

垂直防渗水闸闸基的垂直防渗措施，传统的方法有板桩、混凝土地下连续墙、高压喷射灌浆帷幕、联体搅拌桩等，发展起来的新技术有振动沉模防渗板墙、土工膜垂直铺塑防渗技术等。

本水闸的上、下游水头差小，最大上、下游水头差仅有2.26m，且因为淤泥渗透系数小，仅需几米深的垂直防渗便可解决闸基防渗问题，故这些垂直防渗设施不需深入至基岩。另外，防渗设施本身也存在沉降的问题，因此，需处理好防渗设施与闸室底板齿墙的对接问题。

振动沉模防渗板墙技术，本质上也是混凝土地下连续墙，只是在成槽工艺上做了改进，加快了施工进度，并解决了在软塑一流塑状淤泥中的成槽问题，但最终形成的地下连续墙同样存在与闸室底板连接的问题。而且这种技术需要专门的施工设备。垂直铺塑防渗技术，需要先挖槽，但西河水闸地基为软塑一流塑的淤泥层，这种地层难以成槽，所以也不宜采用。联体搅拌桩技术，由于在淤泥中成桩，桩体强度低，无法悬挂于水闸底板上，也不宜采用2。

预制板桩方案原设计考虑采用预制板桩方案，板桩长为4m，宽为400mm，厚为200mm；板桩两侧设置凹、凸槽，以便相邻板桩能较好的咬合，形成整体；板桩顶部预留钢筋与水闸底板钢筋连接，将板桩悬挂于底板上，防止板桩跟两侧土体共沉降而与水闸底板脱开。但在实际实施试桩中，由于施工设备精度的问题，虽然在板桩两侧设置了凹、凸槽，但相邻板桩之间依然存在着明显的缝隙，影响闸基的防渗效果，说明预制板桩方案也不是最佳的防渗方案。需寻找一种更为适用、经济的防渗方案代替预制板桩防渗方案。

根据以往经验，水泥搅拌桩在砂中成桩，其桩体强度均较高，可满足将桩体通过钢筋悬挂于底板下的要求。故如何将水闸地基的淤泥质土变为砂土将是关键。

通过计算，若要满足防渗要求，垂直防渗深度需约山线在流塑状的淤泥层中对于此深度，若采用换填的方式将极为困难且换填量大，又不经济。经过多方面的论证、比较，创新地研发出砂桩置换型搅拌桩防渗方案，即通过施打砂桩的方式，将防渗水泥搅拌桩桩体所在范围内的淤泥质土置换为中粗砂，使成型的搅拌桩比同类场地上成型的搅拌桩强度高很多，满足将桩体通过钢筋悬挂于底板下的要求。

防渗方案设计理念砂桩置换型搅拌桩的设计理念如下：通过施打砂桩置换地基中的淤泥质土，使搅拌桩于砂中成桩，以求获得更高的成桩质量，一方面提高桩体完整性，满足防渗要求；另一方面增强桩身强度，增大插筋在搅拌桩体中的粘着力，使防渗墙与闸底板有效连接，避免地基土下沉而将防渗墙下拉脱离底板导致形成渗漏通道1。

本词条内容贡献者为:

徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学