堤坝防渗施工技术

试论堤坝防渗施工技术

摘要：堤坝防渗施工技术一直是保证堤坝安全的关键所在，必须根据堤坝所处的地理环境以及结构等选择适当的技术，本文就地下连续薄防渗墙与膨胀浆塞法防渗灌浆工艺的施工技术进行简要介绍。

关键词：堤坝；防渗；施工技术

1.地下连续薄防渗墙施工技术

地下连续薄防渗墙施工技术即堤坝防渗技术。该技术主要用于小型堤坝土石的防渗加固中。它的工作原理是基础设施的垂直防渗和防渗心墙等施工技术。在水利工程中实现了高厚度和高效率的造墙水平。在地下所谓组合钻机开槽法、射水法以及深层搅拌桩法都属于垂直防渗手段，具体涉及防渗墙与体轴线的一致性，避免出现施工偏差和轴线偏差。孔斜率数据操作规定要予以措施纠偏，防止意外断墙或底部衔接等问题的出现。还要定时预防施工缝隙扩大而造成的集中渗漏问题，极力确保防渗墙体在同一轴线上。

1.1钻孔灌浆成墙技术

钻孔灌浆成墙指利用成墙桩机钻孔，通过搅拌桩机灌浆搅拌的成墙技术。其中成墙桩机为多头小直径的搅拌设备，拥有造墙效率高和设备结构优等特点，造墙深度直达22米。其中包括了液压底盘、专用导架、六头钻杆、连锁器等部分。搅拌桩机则为双动力的多头深层搅拌设备，拥有钻孔多级调速、钻杆中心距多调、三管计

量灌浆和垂直精度控制以及环保等功能，造墙深度可达21米。

1.2液压抓斗超薄混凝土防渗墙技术

液压抓斗超薄混凝土防渗墙技术指利用液压抓斗的方式来造槽，提高工效质量和机械程度。垂直于坝体将透水地基中通过造孔而予以液压固壁。对坝内的造孔浇筑混凝土，使用垂直防渗处理技术筑墙设段。按分段设置圆孔和槽孔的连接墙段。主要将防渗墙的顶部和闸坝底部的防渗体以及两端和岸边的防渗设施相连接。嵌入基岩以及不透水的地层中保证地基渗透水流的稳定性，换句话说就是减少或阻断地基中的渗透水流以保证闸坝安全。厚度规定为25到30cm。墙体厚度为常规防渗墙的三分之一。采用液压抓斗法挖凿成槽，深度达70m以上。可用设备为ch-60型和ch-80型的液压抓斗设备。施工机械和工程造价等工程方面予以成本降低。保证坝体的垂直度和连续性，实现防渗墙体的性能，实现周期短和见效快等优势。

1.3振动成墙法

振动成墙法指利用振动方式沉模和振动工程设备，其中涉及振动，成槽，成墙等设计设备。

1.3.1高频振锤薄壁板墙设备

组建液压的振动方式沉模，最大成墙深度27m。组建工作主机、动力站、液压振动锤、工作导架、配有底靴的h钢梁等板墙设备。发挥板墙设备的履带行走定位方便、成墙厚度小、自动化和组合化

等作用。

1.3.2振动沉模板墙施工设备

振动沉模板包括了机械步履式底盘、桩架、震锤等部件。它的工作原理为将双模板作导板，通过机械振动方式相互交替并直压切入地下。在指定的设计深度即可拔起成槽，继而灌浇混凝土成墙。这种设备不但结构简单而且控制方便。尤其精确度极高，城墙深度最大可达17m。

1.3.3振动插板造墙设备

振动插板包括通用的履带式起重机、震锤及插板等部件。它的工作原理亦为通过机械振动将两块插板作导板，利用交替直压法切入地下。造墙设备则具有普遍化和成本低等优势。成墙厚度分别为15cm和18cm。成墙深度为17m。振动插板造墙设备适用于砂砾石土层地下的连续薄防渗墙施工，其中涉及土层包括黏土、砂性土、淤泥质土和含砾石等。工程范围包括堤防基础防渗、病险水库防渗加固及新建工程的基础防渗处理。振动造墙设备由于振动将受到范围限制，即可用于小型坝堤的基础垂直防渗技术。

2.膨胀浆塞法灌浆工艺与施工

2.1膨胀浆塞法灌浆工艺

膨胀浆塞靠灌浆技术包括造孔、洗孔、灌浆、并浆、封孔等灌浆工序。造孔则选用开口直径为105mm和终孔直径为91mm的

4dj-100型钻机。施工程序设为造孔、清孔换浆、终孔与清孔验收、

浇筑泥浆下混凝土、全墙质量检查与验收、处理与坝内防渗体等连接环节。由于钻机配套设备必须予以清洗，然而在膨胀浆塞法中的注材料是水溶性聚氨酯复合料，这种复合料成分遇水就会发生膨胀。所以不能采用灌浆模式。具体而言，一是结合部的连续性较差；二是孔口阻塞器被浆液所固结。于是经过分析研究，确定采用以浆赶水和以水压浆的一次灌浆法。但通常化学灌浆使用比重为1：2

的复合料来完成以浆赶水。当然也要注意50多米的充水深孔，易可能导致包水量过大，浆柱难密实等问题的出现，所以利用排水保证浆液的充添饱满。

2.2膨胀浆塞法灌浆工艺采取的措施

2.2.1控制全孔注浆时间

为实现以浆赶水的效果，便要以钻孔的孔径孔深以及进浆时间来计算进浆流量，确定进浆流量为40到50l/min。在浆液未固化前将全孔灌满就是为了实现快速进浆。譬如将cb-46型齿轮泵改为3.0kw二级的电动机驱动来缩短全孔总注浆时间。按10分钟控制以提高进浆速度。抑或以压力灌浆罐做备用，按照高压氧代替压缩空气做动力源，来保证灌浆的连续性。

2.2.2灌浆采用双层管法

灌浆工序可采用特制的双层管。内在塑料射浆管深入孔底，下端设定了逆止装置来防止孔内水进入管内使浆液在射浆管内发生

反应。外在排水管深入钻孔500mm左右，上部缠线麻并以水泥水玻

璃封堵孔口。直径90mm排水管，上部接控制阀及压力表，控制回水（浆）压力。

2.2.3灌浆工艺施工时的注意事项

控制灌浆设备与进浆流量等材料的含水量和温度。水溶性聚氨酯遇水或遇潮就会发生膨胀和固化。灌浆设备和管路掺料予以干燥处理和防水防潮。浆液的固化时间与气温，气温高固化反应快。气温在13℃到14℃时掺料含水量要控制在0.5%，气温高于15℃时含水量要控制在0.2%以下。膨润土掺入要过筛，细度要求100目筛全通过。横缝堵漏主要靠浆塞膨胀，只要求浆液充满钻孔及邻近的横缝，就可达到防渗目的，因此无需要求较高的灌浆压力，孔口控制压力0.2mpa。当回浆水管流出纯浆即可终止灌浆，进行封孔。尤其是掺料或市售膨润土的含水量较高，掺入就有发泡反应必须进行干燥处理。

结语

堤坝防渗是堤坝施工的重点，是保证工程质量的重要标准，但是采取何种防渗施工技术需要根据工程实际以及所处的地理环境进行选择，只要如此，才能保证堤坝的安全，保证水利工程真正利国利民。（作者单位：郑州大学水利与环境学院）

参考文献：

[1]陈春武.应用于水库堤坝施工工程中的防渗墙技术[j].民营科技.2011（03）