水工壩基防滲技術(shù)探討

呂百勝

（上虞市水利工程管理所，浙江 上虞312300）

二十世紀八十年代以前，我國的壩基防滲技術(shù)比較落后，施工方法比較單一，大多數(shù)采用傳統(tǒng)粘土鋪蓋、灌漿、粘土截水槽等相關(guān)措施。改革開放以來，通過大量的科學實驗以及工程實踐，我國的水工防滲加固技術(shù)發(fā)展很快，施工方法、施工設(shè)備得到不斷改進，施工效率得到了不斷的提高，近年來我國的防滲墻施工水平也已經(jīng)達到了國際先進水平。

1 高壓噴射防滲墻

高壓噴射防滲墻工藝是高壓射流沖擊攪動壩基覆蓋層，同時在壩基灌入水泥漿，使?jié){液和被灌地層土的顆粒摻混，形成防滲墻。近些年來，我國科技人員在大量實踐的基礎(chǔ)上進行了大粒徑的底層高噴技術(shù)施工，在很多工程中進行推廣，取得了良好的效果。在大粒徑地層采用高噴灌漿的技術(shù)進行防滲施工加固，為達到優(yōu)質(zhì)、高速、經(jīng)濟完成任務(wù)，同時應(yīng)采取綜合技術(shù)，其中利用潛孔錘套管跟進造孔就是解決大粒徑底層形成孔德很好的技術(shù)。此種方法優(yōu)選選用適合適宜的施工設(shè)備，從而解決了大粒徑再地層中的造孔難問題，充填級配料也是防止大空隙底層高噴漏漿的必要措施之一。工程中，對于提高工效，減少材料的浪費，降低工程造價，提高成墻質(zhì)量等，都有很顯著的效果；高壓噴射砂漿技術(shù)采用大功率泥漿泵這樣大幅度的提高了射流破壞底層的能力，同時噴入地層中的泥漿還可有效防止大粒徑地層中的成墻質(zhì)量低以及防滲性能差能缺陷；保證了灌入底層漿液充分得到固結(jié)。

2 混凝土防滲墻

自二十世紀六十年代就發(fā)展起來的混凝土防滲墻技術(shù)，是一種垂直防滲技術(shù)，如今已經(jīng)成為粒狀地層主要防滲的手段，其不光用于永久性的地基防滲，而且對正在滲漏的危壩堤進行防滲處理。這種方案的有點是墻段之間結(jié)合緊密，安全可靠，而且能有效地控制墻厚。現(xiàn)在，關(guān)于防滲墻施工技術(shù)出現(xiàn)了很多造孔、造墻新技術(shù)，墻體材料方面，有普通混凝土材料、塑性混凝土、自凝灰漿、鋼筋混凝土、固化灰漿等。

3 自凝灰漿防滲墻

自凝灰漿防滲墻就是在以往塑性混凝土墻的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是使用膨潤土、水泥并摻入少量的緩凝劑而制成的“自凝灰漿”，其在凝固前可以作為造孔的固壁泥漿，等完工后可自行凝固，從而形成墻體起防滲補強作用。此項技術(shù)再法國、美國等國家已經(jīng)普遍應(yīng)用，在我國尚屬起步階段。

4 垂直鋪塑

垂直鋪塑就是利用鏈斗式挖槽機，通過鏈條以及鏈斗連續(xù)的挖掘出渣，從而形成連續(xù)的槽孔，利用泥漿固壁，等成槽后就鋪設(shè)防滲薄膜，回填上粘土，施工中挖槽的深度一般都大于1.5米，槽寬一般在15到30厘米，如果采用砂壤土層工效會比較高。

5 帷幕灌漿

帷幕灌漿就是把一定得配合比且具有流動性、膠凝性的漿液，通過鉆孔直接壓入巖層的裂隙中，經(jīng)過膠結(jié)硬化后提高了巖基的強度，從而改善了巖基的抗?jié)B性和整體性。目前，我國工程中通常采用空口封閉灌漿法，在小浪底工程、二灘等水利工程中，國際上的先進的施工技術(shù)如GIN灌漿法、自下而上純壓式灌漿法等引進我國，使得我國灌漿技術(shù)得到了很大發(fā)展。GIN法灌漿其自動考慮了巖體的地質(zhì)條件的實際不規(guī)則性，使沿帷幕體的總體注入漿量合理的分布，此種方法再歐美應(yīng)用較多，而且效果也不錯。我國曾在三峽等水利工程里進行過灌漿實驗，在黃河小浪底工程中提出了以空口封閉法作為基礎(chǔ)，成功嫁接了GIN法，在兩者中取其優(yōu)點，從而取得了很好的效果。

6 水泥土攪拌樁防滲墻

水泥漿經(jīng)過攪拌樁機噴入土體并攪拌，使水泥和土體混合，經(jīng)過水泥的水化、水解以及離子交換等一系列的反應(yīng)，硬結(jié)成為墻，在1999年長江堤防防滲工程中曾被廣泛運用，總共造墻9.8萬平方米，占總的墻面積百分之六十九。這種方法的優(yōu)點是造價低、設(shè)備輕便、墻厚為25~30cm時，在深度15m范圍之內(nèi)墻體的完整性比較好，用于細粒料的土砂層以及少量礫石的砂礫石層。

7 淤泥固堤防滲

淤泥固堤防滲一般是就堤身防滲來講的，此種方案就是利用水力充填法，用機械將河道中的泥沙運輸?shù)奖乘畟?cè)的堤坡之上，待排水固結(jié)后就形成淤背土體，加大了堤身的斷面，這就是所說的“超級堤防”。此種方法與截滲墻的作用大致相同，但是施工措施卻相差很大，淤泥固堤防滲與堤基的壓蓋相結(jié)合使用，一方面加固了堤防也降低了浸潤線在堤壩上的出逸點同時，保證了大堤的安全，防止堤基的管涌發(fā)生，對河道也起到了一定得清淤作用，同時也改善了河道的生態(tài)環(huán)境，長遠來看，淤泥固堤防滲是一種比較有效理想的防滲加固方案。此種方案的不足是，占地多、投資大、工期較長，職工中的滲水、排水對附近農(nóng)田的影響較大。

8 防滲措施選用的原則

在壩基防滲加固過程中，其防滲措施選用主要取決于下面幾個方面。

8.1 功能性

功能性主要是考慮工程的條件和性質(zhì)，盡可能做到事前預防的原則，壩基的滲流控制要統(tǒng)一考慮，分別確定出幾種防滲方案以及防滲墻的不同技術(shù)，以滿足工程防滲墻的要求。

8.2 實施性

各種方案的工程規(guī)模、技術(shù)指標以及各種參數(shù)，在當前的施工技術(shù)水平下世可行的。

8.3 經(jīng)濟性

確定方案經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較以及投入產(chǎn)出分析，同時在滿足工程功能使用需求的前提下，工程的相關(guān)費用較低，預算合理，建設(shè)方能夠承受。壩基防滲工程建成后，相關(guān)維護費用應(yīng)較低。

8.4 環(huán)境以及安全性

工程建設(shè)過程中應(yīng)盡量避免環(huán)境污染，或者使環(huán)境污染減少到最低程度；保障堤防工程結(jié)構(gòu)與相鄰建筑物的使用安全，確保施工人員的安全，應(yīng)做到盡可能不阻礙壩基內(nèi)外地地下水的循環(huán)。

9 總結(jié)語

現(xiàn)如今，工程中各種新的截滲方法不斷出現(xiàn)，各種施工工藝正朝著效率更高、深度更廣、適應(yīng)性更強的方向發(fā)展。水利工程由于其復雜的地質(zhì)條件、種類繁多的筑壩材料以及多種工況，就決定了滲流方面的不同性，實際工程中，應(yīng)針對不同的地質(zhì)條件、設(shè)計水頭、壩體材料等，從經(jīng)濟、安全、工效、可行性方面進行全面的分析，確定適合本工程的防滲價格方案，而其也要通過實驗獲得相關(guān)施工參數(shù)，以保證工程的質(zhì)量以及安全。

[1]鄭文魁.厚中粗砂層中多軸深層攪拌防滲墻的施工[J].水利科技與經(jīng)濟，2007，13（9）：693-695.

[2]田艷萍，楊文，孫小丹.簡述堤防工程截滲墻施工技術(shù)[J].水利科技與經(jīng)濟，2007，13（10）：763-764.