（镇江市长江河道管理处江苏镇江212000）
摘要：为防止渗透水流穿过堤坝进而形成渗漏、管涌等病害，常采用灌浆技术、防渗墙技术等对堤坝进行防渗处理。本文对灌浆技术及防渗墙技术在堤坝中的应用进行了探讨。
关键词：堤坝工程；防渗处理；灌浆与防渗墙
前言
堤坝被广泛用于江海、河湖、水库等整治工程，其防渗施工质量直接关系到工程的安全与运用。防渗体是堤坝防渗的核心部分，其利用低透水性的材料将渗流控制在允许范围内。防渗体形式多样，如均质坝的坝身、心墙坝的心墙、面板坝的上游面板等。为防止渗透水流穿过堤坝进而形成渗漏、管涌等病害，常采用灌浆技术、防渗墙技术等对堤坝进行防渗处理。
1灌浆技术
灌浆技术是利用气压、液压或电化学原理，把某些能固化的浆液灌入堤坝裂缝或孔隙，形成防水幕以减少渗流量，从而起到抗渗、堵漏、加固等作用。堤坝防渗施工常采用劈裂灌浆、帷幕灌浆、化学灌浆、高压喷射灌浆等方法。
1.1劈裂灌浆
根据坝体内小主应力的分布规律布孔，利用水力劈裂原理，有控制地劈裂坝体，并灌入黏土泥浆，形成防渗泥墙。同时也使与泥墙连通的裂隙、洞穴、软弱夹层等坝体隐患，得到浆液的充填和挤压密实，使坝体达到防渗加固等效果的一种施工技术。
坝体劈裂灌浆应采用自下而上分段分次灌注，即先上游排、再下游排、后中间排，先河槽坝段、后弯曲段和岸坡坝段次序。浆液应“先稀后浓”以便实现劈裂，“少灌多复”以确保灌浆质量。灌浆时要求随时观测和记录灌浆压力的变化过程，通过灌浆压力的变化来判断坝体质量、灌浆效果。
劈裂灌浆因其施工简便、费用低廉、效果显著，被广泛用于土坝和堤防的防渗加固处理。
1.2帷幕灌浆
将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成连续的阻水幕，以减小渗流量和降低渗透压力的一种施工技术。
帷幕顶部与坝体连接，底部深入相对不透水岩层，可阻止或减少地下水的渗透。帷幕灌浆优先采用循环式，且必须按分序加密原则进行。两排孔时先下游排孔后上游排孔，三排孔时先边排孔后中排孔，每排孔均宜分三序进行。
例如三峡水库蓄水后水位高差大，高水压易使水穿过基岩深层裂隙而产生渗漏。沿着坝轴线打深孔，再高压将浆液灌注到基岩深处裂隙中，使浆液在岩石深处连成一体，形成一道完整的挡水帷幕，可有效防止渗漏病害发生。
1.3化学灌浆
利用压力，通过钻孔、埋管、贴嘴等设施，浆化学浆液注入基岩、覆盖层、混凝土裂缝、结构缝等需处理的工程部位，使其充填、扩散、胶凝、固结，达到防渗堵漏、补强加固效果的一种施工技术。
施工程序：钻孔及压水试验→钻孔及裂缝处理→埋设注浆嘴和回浆嘴以及封闭→注水和灌浆。因使用高分子有机物为主的化学浆液，其具有黏度低、流动性好、可灌性好等优点，能灌入0.1mm以下微细裂缝。
化学灌浆解决了许多工程技术难题，如细微裂隙岩石地基帷幕防渗、坝基断层破碎带的防渗加固、砂土地层的防渗固结、大量渗水或流速较大的涌水封堵、恢复产生裂缝缺陷的建筑物整体性等。在三峡大坝、葛洲坝、小浪底等工程均有应用，且实践证明效果较好。
1.4高压喷射灌浆
采用高压水或高压浆液形成高速喷射流束，冲击、切割、破碎土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成桩柱或板墙状的凝结体，用以提高地基防渗或承载力的一种施工技术。
施工程序：钻机就位→钻孔→泥浆制备→下喷射管→试喷→旋转（定向或摆动）喷射→提升成墙。根据防渗需求和地层情况，选用黏土（膨润土）水泥浆，按照分排分序原则，选用定喷、摆喷或旋喷形式，可形成所需的形状结构的防渗体。
砂类土、粘性土、黄土和淤泥等地层，均能进行喷射灌浆加固且实践证明效果较好。高压喷射灌浆具有施工效率高、凝结体强度高、形状结构可控、搭接防渗效果好等优点。
2防渗墙技术
防渗墙是一种修建在松散透水层或土石坝（堰）中起防渗作用的地下连续墙。其具有结构可靠、防渗效果好、适应地层能力强等优点，常用于处理坝基渗漏、坝后流土管涌等渗透变形隐患且效果良好。
按墙体结构形式分，主要有槽孔型防渗墙、桩柱型防渗墙和混凝土型防渗墙。混凝土防渗墙多采用槽孔型结构，水泥土防渗墙常采用桩柱型结构，两者均得到广泛应用。
2.1混凝土防渗墙
利用钻孔、挖槽机械，在松散透水地基或坝体中以泥浆固壁，挖掘槽形孔或连锁桩柱孔，在槽（孔）内浇筑混凝土或回填其他防渗材料筑成的具有防渗功能的地下连续墙。
槽孔型防渗墙施工程序：平整场地→挖导槽→做导墙→安装挖槽机械→制备泥浆注入导槽→成槽→混凝土浇筑成墙等。按成槽方法分，主要有钻挖成槽、射水成槽、链斗成槽、锯槽等。
2.1.1钻挖成槽
使用冲击或回转钻机钻凿主孔，然后用抓斗挖掘其间副孔形成槽孔。成槽时应使副孔长度小于抓斗的最大开度，否则可能出现局部漏抓。
一般成墙深度可达（40～70m），适用于粘土、砂土、卵石和砂砾含量与粒径在一定范围内的土层。最为典型先进的两钻一抓法，可充分发挥两种机械的优势，冲击钻可钻进不同地层，抓斗效率较高。
2.1.2射水成槽
利用造孔机成型器内的喷嘴，射出高速水流来切割土层，成型器上下往复切割修整孔壁, 造成有规格的槽孔。
施工程序：射流水泵→输送管道→射水成型器→切割破坏地层→正循环或反循环清渣→泥浆循环槽孔成型→导管法浇筑混凝土→形成单槽板→平接法连接成墙。
一般成墙厚度为（22～45cm），深度可达30m，适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层，具有易操作、成墙快、造价低等优点。
2.1.3链斗成槽
由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖成槽。
一般成墙厚度为（16～50cm），深度可达（10～15m），适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。
2.1.4锯槽
利用泥浆固壁，锯槽机刀具往复切削，用砂石泵反循环排渣成槽的一种防渗墙施工方法。
施工程序：平整场地→导槽开挖及支护→铺设轨道及机械就位→钻导孔并安装拉槽刀杆→锯槽机成槽→反循环清孔→下隔离体→导管法浇筑混凝土。
一般成墙厚度为（20～50cm），深度可达40m，适用于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。锯槽法能连续均匀成墙，具质量好、工效高、城墙深等优点，且固化灰浆与自凝灰浆两种灌浆方式可满足不同防渗需求。
2.2水泥土防渗墙
运用特制的单头或多头小直径深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体，并搅拌成水泥土，固化后形成连续的防渗墙。
多头深层搅拌桩机一次多头钻进，把水泥浆喷入土体并搅拌，使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩，桩与桩搭接形成水泥土防渗墙。
一般成墙深度可达（20～28m），适用于粘土、砂土、淤泥和粒径小于50mm砂砾石地层。施工简便、无泥浆污染、造价较低、防渗效果明显，越来越多地应用于堤坝防渗处理工程。
3质量检测
3.1灌浆技术
灌浆结束一段时间后，以钻孔压水试验检查为主，以开挖或探坑检查为辅。通过对比灌浆前后地层渗透系数和渗透流量的变化，结合施工资料和测试结果逐孔逐段分析，再与其他试验观测资料综合评定。
3.2防渗墙技术
防渗墙墙体质量检测一般采用开挖检验、取芯试验、注水试验及无损检测等方法。
例如某中型水库大坝采用多头小直径深层搅拌桩防渗墙处理。（1）开挖检验：抽检成墙厚度、墙体垂直度、桩间搭接状态、桩身外观缺陷等；（2）无损检测：采用美国SIR-3000探地雷达，抽检墙体完整性、连续性；（3）取芯试验：验证成墙深度、桩身完整性，并检测芯样无侧限抗压强度及渗透系数等指标。
4结语
在堤坝工程防渗施工中，应根据问题的实际情况，充分比选各类防渗施工技术，遵循科学的施工工艺，积累经验不断改进方法，实现质量与效益双赢，确保堤坝工程的安全与运用。
参考文献：
[1]SL564-2014土坝灌浆技术规范[S]
[2]SL62-2014水工建筑物水泥灌浆施工技术规范[S]
[3]DL/T5406-2010水工建筑物化学灌浆施工规范[S]
[4]DL/T5200-2004水电水利工程高压喷射灌浆技术规范[S]
论文作者:吴东升
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月下
论文发表时间:2016/9/7
标签：防渗墙论文; 防渗论文; 堤坝论文; 浆液论文; 地层论文; 泥浆论文; 砂土论文; 《建筑建材装饰》2015年9月下论文;