堤身堤基防滲處理方法探討

胡志順

廣東中水工程監理有限公司

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

根據相關規范并結合已經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，以推薦采用經濟、科學、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，墻體厚度在8cm-25cm。主要用于砂、砂性土、粘性土、淤泥質土及砂礫石地層，造墻深度可達20～25m。

其主要優點有：

a）質量穩定，墻體連續、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）施工機械復雜，機械較龐大，工序多；b）施工期間震動較大，對原堤身結構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

劈裂灌漿技術是利用堤壩體的灌漿體柱的側向壓力大于原堤壩體的側向壓力（小主應力）產生裂縫進行漿液填充形成一道連續的漿體帷幕，它經過幾十年的實踐及應用，已經成為一個成熟的、經濟的、有效的防滲技術。劈裂灌漿技術對于主要適用于處理存在壓實質量差、有裂縫、洞穴、水平夾砂層等隱患的土壩、堤身及結構性較強的粉細砂及土砂夾層透水地基。

其主要優點有：

a）質量穩定，能同時解決土壩壩體的滲透穩定和變形穩定問題；b）設備簡單，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，因其土層結構性差，形不成連續劈裂，不適合用劈裂灌漿技術處理。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。

三、水泥土防滲墻

水泥土防滲墻是一項已經較為成熟的施工技術，造墻深度可達15～20m，厚度30～70cm，水泥土的滲透系數小于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的水泥土帷幕墻，廣泛地應用于粉土、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。它技術上成熟、工序簡單、造價低廉、對周邊環境無污染。

其主要優點有：

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、平整、無接縫，完整性好；c）墻體為水泥及原地基土的復合體，彈性模量小，適應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，在目前的國內情況下，插膜深度可達15m。

其主要優點有：

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

缺點有：

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

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的固結體，處理深度已達30m以上。

其主要優點有：

a）適用范圍廣；b）施工簡便，施工進度較快，15～20m/臺班；c）可控制固結體形狀；d）可垂直、傾斜和水平噴射；e）耐久性較好；f）設備簡單，高壓噴射注漿全套設備結構緊湊、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）。相當于旋噴440元/m2，擺噴350元/m2，定噴260元/m2。

結語

綜上所述，結合工程實際地質情況，從施工進度、工程造價、適應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，堤防工程設計規范。

[2]DL/T 5238-2010，土壩灌漿技術規范。

[3]白永年等著，中國堤防防滲加固新技術，中國水利水電出版社，2001。