辽宁省水利水电工程移民局
摘要：土坝堤防的防渗处理直接关系着民众的生命和财产安全，我们采取了多种方式对土坝堤防防渗进行处理，其中采用劈裂灌浆来改进坝体渗流稳定性，是堤坝加固领域常用的一种方法，在堤防防渗处理中得到了广泛的应用，本文将就劈裂灌浆在土坝堤防防渗处理中的设计与应用进行相关探讨。
关键词：劈裂灌浆；土坝；防渗；堤防；安全
一、劈裂灌浆加固技术的概况
劈裂灌浆加固技术中的灌浆就是由灌浆机产生一定的压力，把配合好的浆液灌进土层或建筑物中的空隙、裂隙及孔穴，以达到防止渗水和固结作用的方法。
其中根据各地土坝坝体的具体情况和不同的理论依据可分为充填式灌浆和劈裂式灌浆。充填式灌浆是利用浆液自重将浆液注入坝体隐患处，以堵塞洞穴和裂隙。
劈裂式灌浆是运用坝体坝应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，以提高坝体的防渗能力，同时通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重新分布，提高坝体变形稳定性。其中坝体辗压不实，密实度普遍较差的松堆土坝；坝体内有渗漏通道、软弱层，坝体浸润线过高，坝坡发生湿润区或渗透破坏现象；坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝，不包括滑坡裂缝。；分期施工的土坝其分层和接头有软弱带和透水层；坝体和其它建筑物结合不好，存在空隙和接触冲刷；坝体内存在生物洞穴和腐烂树根等隐患等都适用于劈裂灌浆技术。
土坝坝体劈裂式灌浆需要在允许的范围内尽量增大灌浆压力，使原来较为疏松的土体在某个范围之内得到一定程度的压实；停灌以后，由于孔口压力的取消和泥浆的浓缩固结，泥浆压力逐渐减小，坝体则回弹压缩泥浆。实际操作中，可通过多次复灌来充分发挥浆、坝互压作用，提高坝体的密实度。此外，通过灌浆压力和土的湿化变形，使坝体内部的应力再分配达到变形稳定。
坝体劈裂灌浆是根据土坝应力分布的特点，即在坝顶沿坝轴线方向存在一小主应力面，利用一定的灌浆应力劈裂坝体，维持较大的吸浆量，灌入浆液部分充填、穿透灌浆周围的疏松土体，部分沿劈裂裂缝向上充填、扩散，逐步形成防渗幕墙，最终达到防渗加固的目的。
中劈裂灌浆技术是解决土坝坝体变形稳定和渗透稳定的较经济实用的好方法。劈裂灌浆技术机理明确、质量稳定、施工快捷、费用省，具有很大的优越性。
二、劈裂灌浆加固技术的设计及应用
1、劈裂灌浆技术的设计
劈裂灌浆设计的内容一般包括坝体应力的理论计算分析、灌浆孔的布置及深度、灌浆压力设计、灌浆量、劈裂裂缝、间歇时间、终灌标准的确定及概预算等。
（1）勘察
做好前期工作，查明病因和破坏产生的机理。尤其是中小型水库，前期工作严重不足。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以必须做好前期勘察工作，有针对性地提出技术方案，采用先进的治理技术和防渗材料是成功的基础，决不能在情况不明的时候，乱用某些技术。具体勘察手段包括：用有效勘测手段查明坝体坝基及接触带的水文地质情况。用有效试验方法了解大坝坝体及基岩的物理力学性质。绘制流网，了解坝体内和地下水的运动规律和渗流涌道，利用现代的计算手段，结合实际的变形和应力观测资料了解坝体内应力场和渗流场的分布。
（2）建立数据库，为适应综合防渗技术的要求，将目前普遍采用的各种有效防渗技术及施工工艺、防渗材料，分类进行整理，编入数据库，以供编制施工方案时选用。明确病因机理。在试验研究的基础上，对病因机理做出明确结论，便于有针对性的根治。
（3）进行合理的设计
选择适用的防渗技术、工艺和防渗材料。对各种技术、工艺、材料的可靠程度、施工难度，进行整体的质量控制方法和安全程度分析。另外，进行效益分析，各种技术方案的经济对比和完成工程后的整体效益分析。施工工效分析，效率高的技术，可使工程尽早发挥效益，降低成本，降低工程造价。同时分析可靠性、可行性，进行全方面优化比较。
通过对具体项目的勘测和分析对比，提出最优综合技术方案。
2、劈裂灌浆技术的应用
土坝劈裂灌浆技术的基本方法是沿坝轴线用压力粘性土泥浆劈开坝体，建立垂直、连续和完全封闭的防渗帷幕，填堵漏水通道，通过浆、坝互压和对坝体土的湿化固结，解决坝体的变形稳定。
劈裂灌浆的压力是影响灌浆质量的主要因素，压力小则无法输送浆液，起不到对土体的渗透、穿透、充填、劈裂、挤压等作用，达不到加固地基，实现防渗和提高地基承载能力的目的。过大的灌浆压力，可能发生出现水平等方向的劈裂及抬动地基等负作用。故应根据工程地质条件，采用适当的灌浆压力。
灌浆孔的布置：根据土坝地质勘察情况和坝体应力的理论计算分析，一般应在坝顶坝轴线纵向布置。
灌浆孔，可设置一排或多排灌浆孔；灌浆浆材以粉质粘土为主，为加快浆液固结可掺加一定比例的水泥。灌浆浆液浓度尽量采用浓浆液，以不堵塞输浆管，满足流动性为宜。灌浆压力与坝体坝基的土质、密实状况、孔深、灌浆控制过程等有关，一般由现场灌浆试验确定。
结语
劈裂式灌浆技术在土坝坝体除险加固中有多方面的优势，虽然技术较新但应用已经十分广泛，在实际项目中，我们要做好勘察，设定科学合理的方案，注重施工工艺，在保障灌浆质量的同时保障加固效果和安全，最终达到预期效果提高企业效益，为经济的发展做出贡献。
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论文作者:苏志生
论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿
论文发表时间:2015/12/23
标签：土坝论文; 防渗论文; 技术论文; 浆液论文; 应力论文; 压力论文; 堤防论文; 《基层建设》2015年13期供稿论文;