淺談防滲技術在海塘加固中的應用

呂英波

浙江省溫嶺市箬橫鎮人民政府，浙江 溫嶺 317507

1 工程地質概況

某工程按照當地地質勘探報告顯示，其地基要以由上到下劃分為人工填土及淤泥粉質黏土層等兩個工程地質分層，兩層土層的分布規律和特別征如下：首先，人工填土層的特征為灰-灰黃色，其上部是埋石混凝土與塊石墊層，厚度為0.4m；下層為分布不均且塊石大小懸殊的石渣混石塊層，且底部存有淤泥。全斷面均有該土層分布，且層厚差異較大，差異范圍在1.7m～7.1m之間，平均厚4.5m。而淤泥質粉質黏土層特征為灰-深灰色，粉細砂分布不均且呈不規則團狀，全場均有該層土分布，頂高的起伏相對較大，鉆孔未穿透該層。

2 防滲加固處理方案

2.1 方案確定

按照本工程實際地質勘探結果，結合現場滲漏出水點的實際狀況，判定主要的透水層為上部第一層，即人工填土層，因此要選對該層進行防滲漏處理，所采取的方案為水泥黏土灌漿法。具體的施工工藝參數則以土壩灌漿處理技術為參照依據。

2.2 主要施工參數

2.2.1 灌漿范圍及鉆孔

灌漿范圍：沿著海塘外軸線約800m方向進行灌漿孔的布置，也就是在堤塘一級平臺靠堤腳的位置設一排孔，一序孔距為3m，二序孔距為1.5m，按照鉆孔得出的人工填土的厚度，設定孔深8m。防滲標準：進行注水試驗，其透水系數為：K<3×10-5cm/s。鉆孔方法：鉆孔時如果出現個別的塌孔情況，需要護壁套管跟進，鉆孔的孔距按照由疏至密的順序進行，孔徑為10cm，孔斜率不超過1%。因為高潮時會將平臺淹沒，因此鉆機要搭平臺，而且孔口要加設護壁套管加以保護，防止孔內進水。

2.2.2 制漿要求

制漿要求：灌漿材料選用水泥黏土漿材，附近的海涂泥即可當作黏土，將10%的普通水泥加入其中。要求漿液的流動性要好，以便于向縫隙中灌輸；要有較好的析水性，以提高固結排水的速度；收縮性能也要好，從而可以更好的和土體相結合。漿液的水灰比為1:1，套殼料的配比為：水泥：干黏土：水玻璃：水=1:9:0.056:10。在設計時要特別提出：在灌漿段中部一級平臺的位置，要求就地修建一個容積各為20m3的泥漿池和一個沉沙池，以便于制備黏土漿；再設置一個容積10m3的自制儲漿桶，以便于儲存水泥黏土漿。具體注意事項有兩點，其一，為了防止嚴重的絮凝現象的出現，要先將水泥攔制后再加入黏土漿中進行攪拌；其二，為提高濃漿的流動性，加入水玻璃的比例為配比水泥總質量的5.5%，如果加入的比例過高，則漿液的流動性就相對較差。在實施的施工過程中，要結合各工段的實際情況在攪漿桶內進行調整。

2.2.3 灌漿壓力

灌漿壓力指的是注漿管上端的孔口壓力。目前還未有一個統一的、準確的計算灌漿壓力的公式。在灌漿初期壓力灌漿可以先憑借經驗進行預估，再按照吸漿情況觀察地表，看是否出現抬動變形或者冒漿等情況，再進行相應的壓力調整。灌漿限制的最大壓力是決定堤塘是否安全及灌漿效果好壞的關鍵因素，如果控制得當，則堤塘的壓密與回彈、漿體的壓密以及形成防滲帷幕等等均可以形成較好的效果。而影響灌漿壓力的因素包括堤體質量、漿液的濃度以及泵量大小和灌漿部位等，在進行密度試驗時，要合理控制漿液的密度和不同部位的單位時間耗漿量，并將試驗中的壓力變化做詳細記錄。結束試驗后將不同部位的漿液密度和壓力變化曲線圖、不同時間和壓力變化曲線圖繪制出來，進行綜合比較分的，確定最大灌漿孔口的壓力峰值，即為本次灌漿最大壓力控制指標。

2.2.4 灌漿要求

孔距是從疏至密分序布置，要先對每排一序孔進行灌漿，然后再灌二序孔，漿液的濃度也是從稀到濃進行；灌漿壓力要遵循從小到大少灌多復的原則。一、二序孔的灌漿間隔時間最少要大于5天，每個孔要復灌5～8次，復灌的時間間隔至少大于3天。

3 灌漿施工

在實際灌漿過程中，需注意以下幾個問題：第一，在灌漿施工時如果出現漏漿或者冒漿等問題，要結合實際情況，利用不同的方法進行處理，處理方法包括：嵌縫和表面封堵、低壓與濃漿和水玻璃加量、限流及限量和間歇性灌漿等等；第二，如果出現串漿孔的問題，要先把一孔封閉至其漿液初凝后再施工；第三，灌漿過程不可中斷，如果因故必須中斷，則要進行及時補灌；第四，由于潮水對海塘的影響比較大，尤其是滲漏處較大的位置，因此要合理掌控灌漿時間，盡可能在低潮位時處理，為了提高灌漿效果還要添加適量的速凝劑；第五，在壓力一定的情況下，如果注入率未超過0.4L/min，則可以繼續灌注30min，如果注入率未超過1.0L/min，則可以繼續灌注一個小時，一次灌漿即可結不；第六，當灌漿完畢后，待漿液初凝后拔起套管即可，利用濃漿置換或者壓力封孔，通常孔口的厚度為0.8m，水泥漿封口；第七，由于灌漿工作程為隱蔽工程，因此要做好現場記錄，并且記錄過程要認真詳細，以便于對灌漿效果的分析與檢查。

4 灌漿效果檢查及驗證

檢查灌漿效果時需注意以下兩點，其一，如果在同一段堤防地基條件下，漿液的灌入量沒有太大差異，可以按照各孔段單位吸漿量衡定；其二，要在所有灌漿工程結束后14天檢查孔，檢查的數量為灌漿孔的1/10。

經過上述方法進行灌漿施工后，該海塘經歷了兩次高潮和幾次臺風高潮，灌漿區域均未出現明顯的滲漏現象。

[1] 林維仁，李斌.防滲技術在玉環縣海塘加固中的應用[J].浙江水利科技，2005(5).

[2]張步溪.淺談防滲技術在海塘加固中的應用[J].黑龍江科技信息，2010(4).

[3]王國慶，王忠權，謝興華.錢塘江西江塘段海塘滲流分析及防滲方案研究[J].人民長江，2008(14).