試論堤壩防滲施工技術

摘要：堤壩防滲施工技術一直是保證堤壩安全的關鍵所在，必須根據堤壩所處的地理環(huán)境以及結構等選擇適當的技術，本文就地下連續(xù)薄防滲墻與膨脹漿塞法防滲灌漿工藝的施工技術進行簡要介紹。

關鍵詞：堤壩；防滲；施工技術

1.地下連續(xù)薄防滲墻施工技術

地下連續(xù)薄防滲墻施工技術即堤壩防滲技術。該技術主要用于小型堤壩土石的防滲加固中。它的工作原理是基礎設施的垂直防滲和防滲心墻等施工技術。在水利工程中實現了高厚度和高效率的造墻水平。在地下所謂組合鉆機開槽法、射水法以及深層攪拌樁法都屬于垂直防滲手段，具體涉及防滲墻與體軸線的一致性，避免出現施工偏差和軸線偏差?？仔甭蕯祿僮饕?guī)定要予以措施糾偏，防止意外斷墻或底部銜接等問題的出現。還要定時預防施工縫隙擴大而造成的集中滲漏問題，極力確保防滲墻體在同一軸線上。

1.1鉆孔灌漿成墻技術

鉆孔灌漿成墻指利用成墻樁機鉆孔，通過攪拌樁機灌漿攪拌的成墻技術。其中成墻樁機為多頭小直徑的攪拌設備，擁有造墻效率高和設備結構優(yōu)等特點，造墻深度直達22米。其中包括了液壓底盤、專用導架、六頭鉆桿、連鎖器等部分。攪拌樁機則為雙動力的多頭深層攪拌設備，擁有鉆孔多級調速、鉆桿中心距多調、三管計量灌漿和垂直精度控制以及環(huán)保等功能，造墻深度可達21米。

1.2液壓抓斗超薄混凝土防滲墻技術

液壓抓斗超薄混凝土防滲墻技術指利用液壓抓斗的方式來造槽，提高工效質量和機械程度。垂直于壩體將透水地基中通過造孔而予以液壓固壁。對壩內的造孔澆筑混凝土，使用垂直防滲處理技術筑墻設段。按分段設置圓孔和槽孔的連接墻段。主要將防滲墻的頂部和閘壩底部的防滲體以及兩端和岸邊的防滲設施相連接。嵌入基巖以及不透水的地層中保證地基滲透水流的穩(wěn)定性，換句話說就是減少或阻斷地基中的滲透水流以保證閘壩安全。厚度規(guī)定為25到30cm。墻體厚度為常規(guī)防滲墻的三分之一。采用液壓抓斗法挖鑿成槽，深度達70m以上。可用設備為CH-60型和CH-80型的液壓抓斗設備。施工機械和工程造價等工程方面予以成本降低。保證壩體的垂直度和連續(xù)性，實現防滲墻體的性能，實現周期短和見效快等優(yōu)勢。

1.3振動成墻法

振動成墻法指利用振動方式沉模和振動工程設備，其中涉及振動，成槽，成墻等設計設備。

1.3.1高頻振錘薄壁板墻設備

組建液壓的振動方式沉模，最大成墻深度27m。組建工作主機、動力站、液壓振動錘、工作導架、配有底靴的H鋼梁等板墻設備。發(fā)揮板墻設備的履帶行走定位方便、成墻厚度小、自動化和組合化等作用。

1.3.2振動沉模板墻施工設備

振動沉模板包括了機械步履式底盤、樁架、震錘等部件。它的工作原理為將雙模板作導板，通過機械振動方式相互交替并直壓切入地下。在指定的設計深度即可拔起成槽，繼而灌澆混凝土成墻。這種設備不但結構簡單而且控制方便。尤其精確度極高，城墻深度最大可達17m。

1.3.3振動插板造墻設備

振動插板包括通用的履帶式起重機、震錘及插板等部件。它的工作原理亦為通過機械振動將兩塊插板作導板，利用交替直壓法切入地下。造墻設備則具有普遍化和成本低等優(yōu)勢。成墻厚度分別為15cm和18cm。成墻深度為17m。振動插板造墻設備適用于砂礫石土層地下的連續(xù)薄防滲墻施工，其中涉及土層包括黏土、砂性土、淤泥質土和含礫石等。工程范圍包括堤防基礎防滲、病險水庫防滲加固及新建工程的基礎防滲處理。振動造墻設備由于振動將受到范圍限制，即可用于小型壩堤的基礎垂直防滲技術。

2.膨脹漿塞法灌漿工藝與施工

2.1膨脹漿塞法灌漿工藝

膨脹漿塞靠灌漿技術包括造孔、洗孔、灌漿、并漿、封孔等灌漿工序。造孔則選用開口直徑為105mm和終孔直徑為91mm的4DJ-100型鉆機。施工程序設為造孔、清孔換漿、終孔與清孔驗收、澆筑泥漿下混凝土、全墻質量檢查與驗收、處理與壩內防滲體等連接環(huán)節(jié)。由于鉆機配套設備必須予以清洗，然而在膨脹漿塞法中的注材料是水溶性聚氨酯復合料，這種復合料成分遇水就會發(fā)生膨脹。所以不能采用灌漿模式。具體而言，一是結合部的連續(xù)性較差；二是孔口阻塞器被漿液所固結。于是經過分析研究，確定采用以漿趕水和以水壓漿的一次灌漿法。但通?；瘜W灌漿使用比重為1：2的復合料來完成以漿趕水。當然也要注意50多米的充水深孔，易可能導致包水量過大，漿柱難密實等問題的出現，所以利用排水保證漿液的充添飽滿。

2.2膨脹漿塞法灌漿工藝采取的措施

2.2.1控制全孔注漿時間

為實現以漿趕水的效果，便要以鉆孔的孔徑孔深以及進漿時間來計算進漿流量，確定進漿流量為40到50L/min。在漿液未固化前將全孔灌滿就是為了實現快速進漿。譬如將CB-46型齒輪泵改為3.0Kw二級的電動機驅動來縮短全孔總注漿時間。按10分鐘控制以提高進漿速度。抑或以壓力灌漿罐做備用，按照高壓氧代替壓縮空氣做動力源，來保證灌漿的連續(xù)性。

2.2.2灌漿采用雙層管法

灌漿工序可采用特制的雙層管。內在塑料射漿管深入孔底，下端設定了逆止裝置來防止孔內水進入管內使?jié){液在射漿管內發(fā)生反應。外在排水管深入鉆孔500mm左右，上部纏線麻并以水泥水玻璃封堵孔口。直徑90mm排水管，上部接控制閥及壓力表，控制回水（漿）壓力。

2.2.3灌漿工藝施工時的注意事項

控制灌漿設備與進漿流量等材料的含水量和溫度。水溶性聚氨酯遇水或遇潮就會發(fā)生膨脹和固化。灌漿設備和管路摻料予以干燥處理和防水防潮。漿液的固化時間與氣溫，氣溫高固化反應快。氣溫在13℃到14℃時摻料含水量要控制在0.5%，氣溫高于15℃時含水量要控制在0.2%以下。膨潤土摻入要過篩，細度要求100目篩全通過。橫縫堵漏主要靠漿塞膨脹，只要求漿液充滿鉆孔及鄰近的橫縫，就可達到防滲目的，因此無需要求較高的灌漿壓力，孔口控制壓力0.2MPa。當回漿水管流出純漿即可終止灌漿，進行封孔。尤其是摻料或市售膨潤土的含水量較高，摻入就有發(fā)泡反應必須進行干燥處理。

結語

堤壩防滲是堤壩施工的重點，是保證工程質量的重要標準，但是采取何種防滲施工技術需要根據工程實際以及所處的地理環(huán)境進行選擇，只要如此，才能保證堤壩的安全，保證水利工程真正利國利民。（作者單位：鄭州大學水利與環(huán)境學院）

參考文獻：

[1]陳春武.應用于水庫堤壩施工工程中的防滲墻技術[J].民營科技.2011（03）

[2]張珂妍.李想.堤壩防滲方案及適用條件[J].水利科技與經濟.2009（03）