堤身堤基防滲處理方法探討

胡志順

廣東中水工程監(jiān)理有限公司

堤身堤基防滲處理方法探討

胡志順

廣東中水工程監(jiān)理有限公司

在堤防工程加固中，大部分堤防由于填筑時間長久，為年代久遠的老堤，堤身填筑土有素填土、雜填土，局部堤段有砂性填土，過去主要依靠人工就近挑土堆筑而成，且逐年分期堆筑，其密實度因填筑時間及施工方法不同而有不同，堤防大部分堤身土滲透系數(shù)偏大，部分堤防堤基存在透水砂層，為保障堤防工程安全，消除工程隱患，對此類透水堤身堤基需進行防滲處理，本文闡述了幾種防滲處理方法，并對這幾種方法進行對比分析。

堤身；堤基；防滲處理；對比分析

根據(jù)相關(guān)規(guī)范并結(jié)合已經(jīng)實施的一些防滲工程的情況對防滲處理方案的進行進一步的分析、比較與選擇，以推薦采用經(jīng)濟、科學(xué)、適用的防滲處理方案。

本次進行對比分析的防滲處理方案有：振動沉模混凝土防滲墻、劈裂灌漿、水泥土防滲墻、垂直鋪塑防滲、高壓噴射注漿等5個方案。

一、振動沉模混凝土防滲墻

其工作機理是利用已有打樁機的機架和大功率振錘，帶動矩形空腹模板，通過高頻振動所形成的激振力，將空腹模板沉入地層。然后向空腹模板內(nèi)注入砂漿，邊振動提升，邊注入砂漿，形成單個砂漿砼墻，將若干單個墻體連接起來，形成連續(xù)的砂漿砼防滲墻。模板，同時起造槽、護壁、澆注、振搗、處理接縫等作用。這是一種砼防滲墻中的超薄墻技術(shù)，墻體厚度在8cm-25cm。主要用于砂、砂性土、粘性土、淤泥質(zhì)土及砂礫石地層，造墻深度可達20～25m。

其主要優(yōu)點有：

a）質(zhì)量穩(wěn)定，墻體連續(xù)、平滑、厚度均勻、不開叉、無接縫，完整性好；b）施工速度快：70-100m2/臺班；c)造價較低：約150元/m2。

缺點有：

a）施工機械復(fù)雜，機械較龐大，工序多；b）施工期間震動較大，對原堤身結(jié)構(gòu)或附近建筑物可能會有一定影響；c）不適用于卵石含量高地層及基巖和大塊石，當(dāng)局部遇到地下大塊石等障礙物時需要用高噴墻來進行防滲墻的連接。

二、劈裂灌漿

劈裂灌漿技術(shù)是利用堤壩體的灌漿體柱的側(cè)向壓力大于原堤壩體的側(cè)向壓力（小主應(yīng)力）產(chǎn)生裂縫進行漿液填充形成一道連續(xù)的漿體帷幕，它經(jīng)過幾十年的實踐及應(yīng)用，已經(jīng)成為一個成熟的、經(jīng)濟的、有效的防滲技術(shù)。劈裂灌漿技術(shù)對于主要適用于處理存在壓實質(zhì)量差、有裂縫、洞穴、水平夾砂層等隱患的土壩、堤身及結(jié)構(gòu)性較強的粉細(xì)砂及土砂夾層透水地基。

其主要優(yōu)點有：

a）質(zhì)量穩(wěn)定，能同時解決土壩壩體的滲透穩(wěn)定和變形穩(wěn)定問題；b）設(shè)備簡單，施工速度快，15m/臺班；c）造價較低：約100元/m2。

缺點有：

對于粗砂及卵礫石壩基、堤基，因其土層結(jié)構(gòu)性差，形不成連續(xù)劈裂，不適合用劈裂灌漿技術(shù)處理。因此，對需要進行堤身堤基一起防滲處理的堤段不適用于劈裂灌漿技術(shù)。

三、水泥土防滲墻

水泥土防滲墻是一項已經(jīng)較為成熟的施工技術(shù)，造墻深度可達15～20m，厚度30～70cm，水泥土的滲透系數(shù)小于10-6cm/s，具有較好的防滲能力，常將水泥土樁搭接施工形成連續(xù)的水泥土帷幕墻，廣泛地應(yīng)用于粉土、夾砂層、砂土地基的防滲工程。特別是在砂層中，水泥土的強度、完整性更為明顯。它技術(shù)上成熟、工序簡單、造價低廉、對周邊環(huán)境無污染。

其主要優(yōu)點有：

a）適用地基范圍較廣，適用于粉土、夾砂層、砂土及含有砂礫粒徑小于5cm的地基；b）墻體連續(xù)、平整、無接縫，完整性好；c）墻體為水泥及原地基土的復(fù)合體，彈性模量小，適應(yīng)堤身變形的能力較好；d）施工進度較快，造墻約20～30m3/臺班；e）造價較低，約460元/m3，相當(dāng)于90～140元/m2；f）施工工序簡單、方便，用材僅用水泥。

缺點有：

a）遇塊石等障礙物時需清除后在施工或繞打成墻；b）不適用于卵石含量高地層及有基巖和大塊石的地帶。

四、垂直鋪塑防滲

其基本原理為：用水沖、鏈斗或往復(fù)式鋸槽機開出槽孔，并以泥漿護壁，后鋪土工膜，在進行膜兩側(cè)填土，形成防滲帷幕。本方案主要材料為土工膜，在目前的國內(nèi)情況下，插膜深度可達15m。

其主要優(yōu)點有：

a）有很好的不透水性，有很好的彈性和適應(yīng)變形的能力；b）能承受不同的施工條件和工作應(yīng)力。

缺點有：

a）容易破裂、脆裂；b）容易老化；c）當(dāng)槽壁崩塌時，搭接質(zhì)量不好，難以鋪設(shè)成連續(xù)防滲幕；d）實踐中沒有較成功的案例，屬于不成熟的技術(shù)。

五、高壓噴射注漿

高壓噴射注漿法是指用高壓水泥漿通過鉆桿由水平方向的噴嘴噴出，以此切割土體并與土拌合形成水泥土加固體的地基處理方法。高壓噴射注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑、軟塑可塑粘性土、粉土、砂土、黃土、素填土和碎石土等地基。高壓噴射注漿法分旋噴、定噴和擺噴三種類別。可在土中噴射成直徑為0.4～4.0m的固結(jié)體，處理深度已達30m以上。

其主要優(yōu)點有：

a）適用范圍廣；b）施工簡便，施工進度較快，15～20m/臺班；c）可控制固結(jié)體形狀；d）可垂直、傾斜和水平噴射；e）耐久性較好；f）設(shè)備簡單，高壓噴射注漿全套設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機動性強，占地少，能在狹窄和低矮的空間施工。

缺點有：

其主要缺點是造價高。從單價上，高噴中的旋噴最貴（約525元/m），擺噴次之（約420元/m），定噴最低（約315元/m）。相當(dāng)于旋噴440元/m2，擺噴350元/m2，定噴260元/m2。

結(jié)語

綜上所述，結(jié)合工程實際地質(zhì)情況，從施工進度、工程造價、適應(yīng)性等多方面綜合考慮分析，選擇適合工程實際的防滲處理方案，以滿足工程加固的要求。

[1]GB 50286-2013，堤防工程設(shè)計規(guī)范。

[2]DL/T 5238-2010，土壩灌漿技術(shù)規(guī)范。

[3]白永年等著，中國堤防防滲加固新技術(shù)，中國水利水電出版社，2001。