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(jì)八十年代以前，我國(guó)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(lái)，通過(guò)大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及工程實(shí)踐，我國(guó)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(jìn)，施工效率得到了不斷的提高，近年來(lái)我國(guó)的防滲墻施工水平也已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)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(dòng)壩基覆蓋層，同時(shí)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(lái)，我國(guó)科技人員在大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大粒徑的底層高噴技術(shù)施工，在很多工程中進(jìn)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(jìn)行防滲施工加固，為達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高速、經(jīng)濟(jì)完成任務(wù)，同時(shí)應(yīng)采取綜合技術(shù)，其中利用潛孔錘套管跟進(jìn)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(wèn)題，充填級(jí)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(duì)于提高工效，減少材料的浪費(fèi)，降低工程造價(jià)，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(shí)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(jì)六十年代就發(fā)展起來(lái)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(duì)正在滲漏的危壩堤進(jìn)行防滲處理。這種方案的有點(diǎn)是墻段之間結(jié)合緊密，安全可靠，而且能有效地控制墻厚?，F(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(lái)的，是使用膨潤(rùn)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(bǔ)強(qiáng)作用。此項(xiàng)技術(shù)再法國(guó)、美國(guó)等國(guó)家已經(jīng)普遍應(yīng)用，在我國(guó)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(jī)，通過(guò)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(huì)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(dòng)性、膠凝性的漿液，通過(guò)鉆孔直接壓入巖層的裂隙中，經(jīng)過(guò)膠結(jié)硬化后提高了巖基的強(qiáng)度，從而改善了巖基的抗?jié)B性和整體性。目前，我國(guó)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(guó)際上的先進(jìn)的施工技術(shù)如GIN灌漿法、自下而上純壓式灌漿法等引進(jìn)我國(guó)，使得我國(guó)灌漿技術(shù)得到了很大發(fā)展。GIN法灌漿其自動(dòng)考慮了巖體的地質(zhì)條件的實(shí)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(cuò)。我國(guó)曾在三峽等水利工程里進(jìn)行過(guò)灌漿實(shí)驗(yàn)，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(diǎn)，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(guò)攪拌樁機(jī)噴入土體并攪拌，使水泥和土體混合，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)江堤防防滲工程中曾被廣泛運(yùn)用，總共造墻9.8萬(wàn)平方米，占總的墻面積百分之六十九。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、設(shè)備輕便、墻厚為25~30cm時(shí)，在深度15m范圍之內(nèi)墻體的完整性比較好，用于細(xì)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(lái)講的，此種方案就是利用水力充填法，用機(jī)械將河道中的泥沙運(yùn)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(shuō)的“超級(jí)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(rùn)線在堤壩上的出逸點(diǎn)同時(shí)，保證了大堤的安全，防止堤基的管涌發(fā)生，對(duì)河道也起到了一定得清淤作用，同時(shí)也改善了河道的生態(tài)環(huán)境，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)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(zhǎng)，職工中的滲水、排水對(duì)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(guò)程中，其防滲措施選用主要取決于下面幾個(gè)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(yù)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(shí)施性

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

8.3 經(jīng)濟(jì)性

確定方案經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以及投入產(chǎn)出分析，同時(shí)在滿足工程功能使用需求的前提下，工程的相關(guān)費(fèi)用較低，預(yù)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(hù)費(fèi)用應(yīng)較低。

8.4 環(huán)境以及安全性

工程建設(shè)過(guò)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(yǔ)

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(qiáng)的方向發(fā)展。水利工程由于其復(fù)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(shí)際工程中，應(yīng)針對(duì)不同的地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)水頭、壩體材料等，從經(jīng)濟(jì)、安全、工效、可行性方面進(jìn)行全面的分析，確定適合本工程的防滲價(jià)格方案，而其也要通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(jì)，2007，13（9）：693-695.

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