水工坝基防渗技术探讨

吕百胜

（上虞市水利工程管理所，浙江 上虞312300）

二十世纪八十年代以前，我国的坝基防渗技术比较落后，施工方法比较单一，大多数采用传统粘土铺盖、灌浆、粘土截水槽等相关措施。改革开放以来，通过大量的科学实验以及工程实践，我国的水工防渗加固技术发展很快，施工方法、施工设备得到不断改进，施工效率得到了不断的提高，近年来我国的防渗墙施工水平也已经达到了国际先进水平。

1 高压喷射防渗墙

高压喷射防渗墙工艺是高压射流冲击搅动坝基覆盖层，同时在坝基灌入水泥浆，使浆液和被灌地层土的颗粒掺混，形成防渗墙。近些年来，我国科技人员在大量实践的基础上进行了大粒径的底层高喷技术施工，在很多工程中进行推广，取得了良好的效果。在大粒径地层采用高喷灌浆的技术进行防渗施工加固，为达到优质、高速、经济完成任务，同时应采取综合技术，其中利用潜孔锤套管跟进造孔就是解决大粒径底层形成孔德很好的技术。此种方法优选选用适合适宜的施工设备，从而解决了大粒径再地层中的造孔难问题，充填级配料也是防止大空隙底层高喷漏浆的必要措施之一。工程中，对于提高工效，减少材料的浪费，降低工程造价，提高成墙质量等，都有很显著的效果；高压喷射砂浆技术采用大功率泥浆泵这样大幅度的提高了射流破坏底层的能力，同时喷入地层中的泥浆还可有效防止大粒径地层中的成墙质量低以及防渗性能差能缺陷；保证了灌入底层浆液充分得到固结。

2 混凝土防渗墙

自二十世纪六十年代就发展起来的混凝土防渗墙技术，是一种垂直防渗技术，如今已经成为粒状地层主要防渗的手段，其不光用于永久性的地基防渗，而且对正在渗漏的危坝堤进行防渗处理。这种方案的有点是墙段之间结合紧密，安全可靠，而且能有效地控制墙厚。现在，关于防渗墙施工技术出现了很多造孔、造墙新技术，墙体材料方面，有普通混凝土材料、塑性混凝土、自凝灰浆、钢筋混凝土、固化灰浆等。

3 自凝灰浆防渗墙

自凝灰浆防渗墙就是在以往塑性混凝土墙的基础上发展起来的，是使用膨润土、水泥并掺入少量的缓凝剂而制成的“自凝灰浆”，其在凝固前可以作为造孔的固壁泥浆，等完工后可自行凝固，从而形成墙体起防渗补强作用。此项技术再法国、美国等国家已经普遍应用，在我国尚属起步阶段。

4 垂直铺塑

垂直铺塑就是利用链斗式挖槽机，通过链条以及链斗连续的挖掘出渣，从而形成连续的槽孔，利用泥浆固壁，等成槽后就铺设防渗薄膜，回填上粘土，施工中挖槽的深度一般都大于1.5米，槽宽一般在15到30厘米，如果采用砂壤土层工效会比较高。

5 帷幕灌浆

帷幕灌浆就是把一定得配合比且具有流动性、胶凝性的浆液，通过钻孔直接压入岩层的裂隙中，经过胶结硬化后提高了岩基的强度，从而改善了岩基的抗渗性和整体性。目前，我国工程中通常采用空口封闭灌浆法，在小浪底工程、二滩等水利工程中，国际上的先进的施工技术如GIN灌浆法、自下而上纯压式灌浆法等引进我国，使得我国灌浆技术得到了很大发展。GIN法灌浆其自动考虑了岩体的地质条件的实际不规则性，使沿帷幕体的总体注入浆量合理的分布，此种方法再欧美应用较多，而且效果也不错。我国曾在三峡等水利工程里进行过灌浆实验，在黄河小浪底工程中提出了以空口封闭法作为基础，成功嫁接了GIN法，在两者中取其优点，从而取得了很好的效果。

6 水泥土搅拌桩防渗墙

水泥浆经过搅拌桩机喷入土体并搅拌，使水泥和土体混合，经过水泥的水化、水解以及离子交换等一系列的反应，硬结成为墙，在1999年长江堤防防渗工程中曾被广泛运用，总共造墙9.8万平方米，占总的墙面积百分之六十九。这种方法的优点是造价低、设备轻便、墙厚为25~30cm时，在深度15m范围之内墙体的完整性比较好，用于细粒料的土砂层以及少量砾石的砂砾石层。

7 淤泥固堤防渗

淤泥固堤防渗一般是就堤身防渗来讲的，此种方案就是利用水力充填法，用机械将河道中的泥沙运输到背水侧的堤坡之上，待排水固结后就形成淤背土体，加大了堤身的断面，这就是所说的“超级堤防”。此种方法与截渗墙的作用大致相同，但是施工措施却相差很大，淤泥固堤防渗与堤基的压盖相结合使用，一方面加固了堤防也降低了浸润线在堤坝上的出逸点同时，保证了大堤的安全，防止堤基的管涌发生，对河道也起到了一定得清淤作用，同时也改善了河道的生态环境，长远来看，淤泥固堤防渗是一种比较有效理想的防渗加固方案。此种方案的不足是，占地多、投资大、工期较长，职工中的渗水、排水对附近农田的影响较大。

8 防渗措施选用的原则

在坝基防渗加固过程中，其防渗措施选用主要取决于下面几个方面。

8.1 功能性

功能性主要是考虑工程的条件和性质，尽可能做到事前预防的原则，坝基的渗流控制要统一考虑，分别确定出几种防渗方案以及防渗墙的不同技术，以满足工程防渗墙的要求。

8.2 实施性

各种方案的工程规模、技术指标以及各种参数，在当前的施工技术水平下世可行的。

8.3 经济性

确定方案经过技术经济比较以及投入产出分析，同时在满足工程功能使用需求的前提下，工程的相关费用较低，预算合理，建设方能够承受。坝基防渗工程建成后，相关维护费用应较低。

8.4 环境以及安全性

工程建设过程中应尽量避免环境污染，或者使环境污染减少到最低程度；保障堤防工程结构与相邻建筑物的使用安全，确保施工人员的安全，应做到尽可能不阻碍坝基内外地地下水的循环。

9 总结语

现如今，工程中各种新的截渗方法不断出现，各种施工工艺正朝着效率更高、深度更广、适应性更强的方向发展。水利工程由于其复杂的地质条件、种类繁多的筑坝材料以及多种工况，就决定了渗流方面的不同性，实际工程中，应针对不同的地质条件、设计水头、坝体材料等，从经济、安全、工效、可行性方面进行全面的分析，确定适合本工程的防渗价格方案，而其也要通过实验获得相关施工参数，以保证工程的质量以及安全。

[1]郑文魁.厚中粗砂层中多轴深层搅拌防渗墙的施工[J].水利科技与经济，2007，13（9）：693-695.

[2]田艳萍，杨文，孙小丹.简述堤防工程截渗墙施工技术[J].水利科技与经济，2007，13（10）：763-764.