河道治理蓄水防滲技術(shù)研究

蔡金麗

（太原市水利勘測設(shè)計院，山西 太原 030002）

河道治理蓄水防滲技術(shù)研究

蔡金麗

（太原市水利勘測設(shè)計院，山西 太原 030002）

結(jié)合汾河霍州城區(qū)段治理工程，對高壓噴射灌漿板墻、振動沉膜防滲板墻、復(fù)合土工膜、黏土鋪蓋和膨潤土防滲毯等各種常用防滲技術(shù)進(jìn)行了分析研究，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，得出了復(fù)合土工膜為該工程的合理防滲方案。

蓄水防滲；復(fù)合土工膜；河道治理；汾河

位于北方城區(qū)段的防洪河道，因河流大部分為季節(jié)性河流，雨季洪水暴漲暴落，枯水期卻又污水橫流，因此迫切需要對河道進(jìn)行蓄水美化治理。作為河道治理的重中之重，庫區(qū)蓄水防滲問題重大。為使設(shè)計方案經(jīng)濟(jì)、合理、可靠，結(jié)合在很多河道治理工程中遇到的問題和解決方法，以汾河霍州城區(qū)段河道治理蓄水防滲作為工程實例，對在工程中常用的垂直防滲和水平防滲進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)比較，以期為廣大設(shè)計人員提供一些方案優(yōu)選方面的借鑒。

1 垂直防滲

目前用于垂直防滲的技術(shù)措施有高壓噴射灌漿板墻和振動沉模防滲板墻。

高壓噴射灌漿板墻是以高壓把漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層，土粒從土體上剝落下來后，一部分細(xì)小土粒隨著漿液冒出地面，其余部分與灌入的漿液混合摻攪，在土體中形成凝結(jié)體。高壓噴射灌漿的形式有定噴、擺噴、旋噴三種。其中定噴適應(yīng)于粉土、砂土；擺噴、旋噴適應(yīng)于粉土、砂土、礫石和卵（碎）石地層。該方法適應(yīng)地基結(jié)構(gòu)能力較強，目前高壓射流能破壞的地層均可處理。鉆孔垂直度至關(guān)重要，可控制在3‰左右。對本工程來說，防滲要求較高，如果垂直方向有偏差，極易造成地下漏洞，形成滲漏通道。經(jīng)初步估算，高壓噴射灌漿板墻造價為230元/m2。

振動沉模防滲板墻用于砂、砂性土、黏性土、淤泥質(zhì)土及砂礫石地層建筑混凝土連續(xù)防滲墻，造墻深度可達(dá)20m左右，厚度8～25cm，最厚可達(dá)30cm。但該方法對卵石含量高的厚地層沉入困難，不能沉入基巖和大塊石中。目前，造墻深度尚不能超過25m。據(jù)初步估算，造墻30m深的連續(xù)防滲墻折合水平防滲造價為 180 元/m2。

選用垂直防滲時，蓄水庫區(qū)以下地層有連續(xù)的不透水層，地層巖性以粉土、砂土為主，且埋深較淺，有大塊礫石或破碎巖層等地層不適合采用。

根據(jù)地質(zhì)資料分析，汾河霍州城區(qū)段屬地質(zhì)破碎區(qū)，河底沒有相對隔水層，無自然防滲條件。河道以下以砂卵石為主，主要地層巖性為礫石、卵石、泥巖強風(fēng)化層，均為強透水層，鉆孔至河底以下25m處仍為河卵石或強風(fēng)化巖層，基本不具備做垂直防滲的條件。

高壓噴射灌漿板墻雖可用，但處理所要求的技術(shù)條件和造價太高，且難以保證防滲效果，對沿線的地質(zhì)勘探要求很高，所以本工程不適宜采用垂直防滲。

2 水平防滲

目前常見的水平防滲形式有復(fù)合土工膜、黏土鋪蓋和膨潤土防滲毯等。

2.1 復(fù)合土工膜

土工膜是一種由高聚合物制成的透水性極小的土工合成材料，有很好的不透水性、彈性和適應(yīng)變形能力，能承受不同的施工條件和工作應(yīng)力；有良好的耐老化能力。土工膜的滲透系數(shù)一般為10-12～10-11cm/s，是一種較為理想的防滲材料。但土工膜厚度較薄，極易在施工中受損破裂，或被石料中的石塊等堅硬物刺破或頂破。針對上述問題，可在土工膜的上下兩面加以保護(hù)，將土工膜與針刺土工織物通過擠壓、滾壓或噴涂等工藝制成整體結(jié)構(gòu)的復(fù)合土工膜。其防滲造價為 125 元/m2。

2.2 黏土鋪蓋

在防滲要求不太高的條件下，黏土防滲是工程上使用最為普遍的方法。原始土壤壓實后的滲透系數(shù)在10-6～10-5cm/s之間。特點是：在當(dāng)?shù)鼐哂泻线m資源時，易于施工，建設(shè)費用較低；可以保持一定的滲透水量，有利于維持水質(zhì)和原有生態(tài)環(huán)境；在一定條件下對污染物具有截污和凈化能力。缺點是滲透系數(shù)較高，有可能破壞耕地或造成水土流失。黏土防滲要求鋪土厚度0.6m以上，地基開挖量相對較大。黏土防滲造價150元/m2。

2.3 膨潤土防滲毯

膨潤土防滲毯是引進(jìn)國際先進(jìn)水利科學(xué)技術(shù)項目的一項科技成果，可用于水利工程中的大中型河道、水庫庫區(qū)防滲、灌溉渠道防滲環(huán)保工程及市政工程等領(lǐng)域。膨潤土防滲毯對地基不均勻沉降及凍融影響有較好的適應(yīng)性，其滲透系數(shù)遠(yuǎn)低于黏土的滲透系數(shù)，只有10-11cm/s，防滲效果較好。但造價較高，據(jù)初步估算約160元/m2。

通過上述對各防滲方案進(jìn)行綜合比較，確定采用復(fù)合土工膜防滲方案。

3 結(jié)語

近年來土工膜廣泛應(yīng)用于大型水利防滲工程，取得了較好的工程效果。但對具體工程而言，選用哪種防滲方案還應(yīng)具體分析。如果地質(zhì)條件較好，有天然的不透水層，且埋深較淺，也可選用垂直防滲。

TV543.8

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1004-7042（2011）05-0034-01

蔡金麗（1969-），女，1992年畢業(yè)于太原理工大學(xué)水利水電工程建筑專業(yè)，高級工程師。

2011-03-12；

2011-04-23