Page 118 - 水利学报2021年第52卷第2期

一认识。Xiao 等 ［17］ 对某水泥土防渗墙典型断面开展一维振动台试验，研究了地震作用下水泥土防渗
墙的失效机制。Hou 等 ［18］ 基于面板堆石坝防渗墙离心模型试验，揭示了防渗墙在复杂荷载条件下的力
学响应，获得了防渗墙典型应力和变形分布结果。试验研究一定程度上可以揭示防渗墙的力学性
状，但是所获得的结果往往有限。郦能惠等 ［19］ 较为系统地研究了面板堆石坝防渗墙的力学性状及
其影响因素，并提出了改善防渗墙应力状态的措施。Li 等 ［20］ 、Yu 等 ［21-22］ 、Wen 等 ［23］ 及其他众多学
者 ［24-26］ 对防渗墙工程实例开展数值分析，研究了防渗墙静动力应力变形特性及损伤开裂特性，分析了
防渗墙材料弹性模量、接触面性状及河谷形状等对墙体力学性状的影响规律。然而，大部分数值结果
没有得到实测结果的验证，难以获得进一步深入的结论。目前大量防渗墙修建在深厚覆盖层地基中，
但是对墙体力学性状尚缺乏统一深入的认识，特别是对面板堆石坝和心墙坝两种不同位置防渗墙的力
学性状缺少系统归纳总结，因此有必要深入统计防渗墙的力学性状，为防渗墙的建设提供支撑。
本文收集 43 个已建防渗墙工程实例的建设信息和监测数据。基于实测数据，在分析防渗墙受力
特点的基础上，从统计的角度系统综述防渗墙的水平位移、顶部沉降、应力特性及开裂等力学性
状，揭示不同力学性状的统计规律和产生机理。在此基础上，讨论防渗墙的位置、深度、材料以及
河谷形状和地基变形特性对防渗墙力学性状的影响规律，分析影响力学性状的主要影响因素。

2 混凝土防渗墙实例数据库

2.1 当前实践 混凝土防渗墙具有防渗性能好、适应地形地质条件、可实时监测施工质量等众多工
程优点。防渗墙的厚度主要取决于坝高和上游水头，一般为 0.6 ~ 1.2 m。深度方向一般贯入基岩至少
0.5 ~ 1.0 m 或者插入相对不透水层。覆盖层厚度超过 70 m 时通常采用悬挂式防渗墙。目前塑性混凝
土则应用较多，相对于常规混凝土，掺入的膨润土使塑性混凝土具有较强适应变形的能力。

槽孔由膨润土 接缝管移除形成接缝
泥浆支撑 掘槽机 混凝土
浇注管 液压千斤顶
地基土体 接缝管
主孔 初期板

（a） 初期板槽孔开挖 （b） 接缝管设置和混凝土浇筑 （c） 接缝管移除

初期板 清洗接缝 混凝土 浇注管
垂直缝 成墙
二期板

（d） 二期板槽孔开挖 （e） 二期板混凝土浇筑 （f） 施工完成
图 1 混凝土防渗墙拔管法施工过程
混凝土防渗墙一般采用槽孔型墙体形式 ［1-2］ 。防渗墙的施工方法主要取决于墙体的深度、地基材
料特性和施工设备等因素，但是一般均通过分阶段或分单元的方式施工 ［3-4］ 。接头拔管法是连接不同
阶段相邻墙体，形成连续封闭接缝最常用的施工方法 ［1，27］ 。图 1 为采用接头拔管法建设防渗墙的典型
过程。首先浇筑相对独立的多个初期墙体，各墙体之间存在一定的间距；待初期墙体满足强度要求
后，拔出接头管，完成剩余二期墙体的浇筑。施工过程中为了减小施工缺陷，通常需要严格控制接
头管的布置和偏差、槽孔的稳定、接缝的清理和混凝土骨料分离等问题。Song 等 ［27］ 研究发现，接头

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