圩堤身防渗工程中不同防渗技术的应用与效果分析

曲娟娟 李方鑫

摘要：随着科学技术的不断进步，近些年在我国的圩堤身防渗工程建设中不断有新技术和新工法的出现和应用，这些新的防渗技术的应用对改善圩堤身防渗工程的防渗效果，发挥了至关重要的作用。其中当前应用的比较广泛的防渗技术主要有堤防除险加固防渗技术、灌浆防渗技术以及深层搅拌法防渗技术，本文主要就以上三种不同的防渗技术的应用与效果进行说明。

关键词：圩堤身;防渗工程;防渗技术;应用效果

1 堤防除险加固防渗技术的应用与效果

1.1 堤防除险加固防渗技术概述

1.1.1 堤防除险加固防渗技术方法选择的基本原则

在除险加固工程中，防渗处理方案的选择，具体取决于以下诸方面。

1）功能性：必须满足工程目的和要求。2）可实施性：方案的工程规模、有关参数和技术指标，在目前的技术水平条件下是可行的。3）经济性：方案通过技术经济比较，投入产出分析，在满足功能性要求的前提下，工程费用较低，工程概预算能够承受;在确定采用后尚应采用先进技术，优化方案，合理使用材料。4）环境和安全性：避免工程污染环境或污染最小。能保障堤防结构和相邻建筑物安全，保证施工人员的安全。

1.1.2 堤防除险加固防渗技术要点

1）堤防除险加固防渗方案的选择主要考虑适应工程性质、条件，可满足工程防渗目的和要求，有一定的防渗标准，工程费用较低等因素。防渗标准直接关系到堤防的安全性以及工程量、工程进度、造价等。2）堤防除险加固防渗属于渗流控制处理的范畴，因此，在进行堤防除险加固防渗设计时要遵循堤身渗流控制和堤基渗流控制相统一的原则。3）堤身的防渗处理，多数采用的是基于劈裂灌浆等防渗体的薄防渗墙和板桩墙。一般在防渗体不能和堤身防渗措施相统一的情况下，多是采用截渗墙来进行堤防除险加固。

2 灌浆防渗技术的应用与效果

2.1 认识灌浆防渗技术

2.1.1 灌浆防渗技术概述

灌浆防渗技术是利用压力将能固结的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或建筑物的裂隙中，使其物理力学性能改善的一种方法。按照灌浆工艺所依据的理论可划分为渗入性灌浆、劈裂灌浆以及压密灌浆三种不同的灌浆防渗技术。其中，用于堤防工程的灌浆技术，是在灌浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙，压力越大，吸浆量及浆液扩散距离就大，又称渗入性灌浆。

2.1.2 灌浆防渗技术的工艺说明

1）灌浆孔的设置。加固灌浆孔的设置常采用如下图所示的梅花形、方格形以及六角形布置方案。梅花形和六角形布孔主要用于预计灌浆后不需补加孔的地基，但是这两种布孔的主要缺点是不利于灌浆孔的补充。与以上两种布孔方式不同，方格形布孔就比较方便灌浆孔的补充，这种布孔方法在复杂的地区宜应用的较为广泛。2）钻孔。钻孔可采用机钻、锥钻、打管等各种成孔方法。3）灌浆防渗技术的施工要点。①施工采用“围、挤、压”的原则，就是先将灌浆区围住，再在中间插孔灌浆挤密，最后逐步压实，这样易于保证灌浆质量。最好采用分序灌浆的办法;②在可能的情况下，以采用较大的压力为好;③灌浆开始时，以稀浆开始，采用逐步加稠的方法。

2.2 灌浆防渗技术的应用与效果

2.2.1 灌浆防渗技术的应用工程实例说明

某段墙堤持力层为粉质壤土、粉质粘土，厚度一般在4 m以上，其下伏粉细砂、砂砾（卵）石层，透水性强，粉细砂层具松散饱和状，该层与外河河床分布的砂砾（卵）石层在同一层位，汛期外河水侧向渗入堤内。

2.2.2 灌浆防渗技术的应用效果

某地区进行了加固除险设计，选用高压定喷灌浆防渗墙方案。高喷灌浆防渗墙形式为：双喷嘴、扇形，单墙前后连接方式。灌浆材料为水泥浆液。防渗墙轴线布置于堤顶，且与堤轴线方向一致，距上游3.0 m处。防渗墙厚不小于20 cm，灌浆孔距2 m，浆液压力20 MPa。高喷灌浆从基岩顶面以下1.0 m开始不断向上灌至隔水层底面以上1.0 m。隔水层距层底面1.0 m以上则采用粘土回填钻孔。经过连续两年两个汛期高洪水位的考验，此堤段未发生险情，运行情况良好。

3 深层搅拌法防渗技术的应用与效果

3.1 关于深层搅拌法防渗技术

3.1.1 深層搅拌法防渗技术的概念

深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过专用的深层搅拌机械，在地基土中边钻进，边喷射固化剂，边旋转搅拌，使固化剂与土体充分拌合，形成具有整体性和抗水性的水泥土或灰土桩柱体，以达到堤身防止渗漏目的的工程措施。

3.1.2 深层搅拌法防渗技术的施工要点

1）输浆。①尽量保证输浆均匀，应根据地层吃浆变化调整输浆量，总输浆量应不少于设计要求;②输浆量应有专门的装置计量，如流量仪等;③输浆应有一定的压力，但也不宜过大。

2）提升和钻进速度。①为保证桩孔不偏斜，开始入土时不宜用高速钻进，一般钻进速度不应大于0.8 m/min;土层较硬时，速度不大于0.6 m/min;②输浆量和提升速度要有效配合。如果输浆量较大，就应当适当的提高提升速度。另外，二者之间的具体关系应按设计水泥掺入量来确定。

3）桩的定位精度。桩与桩之间的搭接尺寸的主要影响因素就是桩的定位。主机调平后，在施工中桩容易因振动而导致桩位偏差。为了提高桩的定位精度，一般每施工一定单元段应校核一次，并及时调整。

3.2 深层搅拌法防渗技术的应用与效果

3.2.1 深层搅拌法防渗技术的应用工程实例说明

某工程是城市排涝泵站工程，工程主副厂房、压力水箱、控制段、进水闸等堤身采用了深层搅拌桩处理。经勘探和调查，该堤段存在如下地质问题：堤身约7 m～8 m依次为轻粉质壤土、中粉质壤土、轻砂壤土、粗砂灰壤土及粉细砂。主要持力层承载力标准值70 kPa～90 kPa，天然地基承载力不能满足堤身建筑物承载力的要求，而且堤身土质不均匀，密实性很差，一些地方存在孔洞，经注水试验，漏水十分严重。

3.2.2 深层搅拌法防渗技术的应用效果

本工程采用了单桩复合地基静载荷试验效果监测方法。施工后45 d，在主厂房复合地基深层搅拌桩中，抽取了两组做单桩复合地基试验。按置换率，制作承载板尺寸，用袋装砂加荷，测定两倍荷载下的变形。结果Q-S曲线呈“缓变形”，两倍荷载作用下，均未达到极限工作状态。用相对沉降法，确定承载力基本值，满足设计承载力的要求。

4 结论

近些年，随着我国防洪标准的不断提高以及对水利工程建设力度的加大，针对水库和江河堤防的防渗工程会越来越多。包括堤防除险加固防渗技术、灌浆防渗技术以及深层搅拌法防渗技术在内的等新防渗技术的出现和应用，必将使得防渗技术发展的更快。

参考文献：

[1]SD266-88.土坝坝体灌浆技术规范[S].中国建筑工业出版社.

（作者单位：河南省河川工程监理有限公司）