防渗墙技术在堤坝施工中的应用

杜 彬，邱兆勇

(1. 沈阳市苏家屯区八一灌区管理处，辽宁 沈阳 110115；2. 沈阳市苏家屯区浑南灌区管理处，辽宁 沈阳 110101)

堤坝防渗墙漏水情况经常发生，这对堤坝安全产生了极大的威胁。20世纪开始，我国通过将防渗墙技术应用到堤坝施工中，得到了很好的应用效果，同时非常有效的保证了险情出现前的技术介入，保证技术在堤坝施工过程中有着良好的指导作用。堤坝施工中防渗墙技术得到广泛应用[1]。在堤坝防渗墙施工过程中，通过一定的方法确保防渗墙负荷能力误差在一定范围内，保证整体工程质量。

1 防渗墙技术在堤坝施工中的应用

1.1 高压喷射防渗墙技术在堤坝施工中的应用

高压喷射防渗墙技术作为堤坝施工中常见的一种技术类型，其主要原理为通过高压喷射机器的使用，利用高压中产生的冲击力将堤坝覆盖层击破，将所喷射的高压射流中的泥浆与结构土体相结合，形成防渗墙，从而达到防渗的目的。高压喷射防渗墙技术由于操作简单、适用性广等特点，在近些年得到了广泛应用。在大型堤坝施工中，由于高压喷射防渗墙技术作为一项综合性很好的技术措施，在进行水库堤坝防渗加固时，能够让整体工程的质量与经济性得到保障[2]。目前来说，高压喷射防渗墙施工技术在堤坝防渗墙施工过程中已经形成了一条完整的施工体系，能够很好的保证施工效率与施工质量。

1.2 自凝灰浆防渗墙技术在堤坝施工中的应用

自凝灰浆防渗墙技术对于我国来说仍是一种较新的技术，技术应用一直处于实验阶段。堤坝施工过程中，自凝灰浆防渗墙技术的发展主要以塑性混凝土墙施工为基础，在膨润土与水泥中添加适量的缓凝剂，形成自制灰浆。在灰浆凝固前，对固壁进行造孔，从而形成一个效果良好的防渗墙体[3]。但在施工过程中需要注意的是，在固壁上进行造孔需要在灰浆尚未凝固时进行，这样能够将孔沿对防渗墙防水性的影响降到最低。自凝灰浆防渗墙技术在许多发达国家都得到广泛应用，但对于我国来说仍处于发展阶段，因此需要在实践中对技术不断进行研究，为技术发展提供一个良好的基础。

1.3 水泥搅拌桩技术在堤坝施工中的应用

在堤坝施工中，水泥搅拌桩技术作为一种应用较为广泛的技术类型，主要用于水泥浆搅拌，通过对其拌制，让水泥与土更好地融合到一起。水泥搅拌桩技术的主要流程为用搅拌机对水泥进行搅拌，在搅拌过程中水泥灰产生一定的化学反应，从而使水泥凝结变硬。这一过程中，水泥与土经过充分融合，形成较为坚固的防渗墙。通过水泥浆与土的结合，很好地增加堤坝稳定性与坚固性，同时有效避免了墙壁裂缝的产生。水泥搅拌桩技术的施工要求较低，主要设备为搅拌机，因此在堤坝施工中的应用十分普及。水泥搅拌桩技术拥有良好的防渗效果，通常主要应用于含有土沙层与砂砾的地基中，能够有效改善地基质量。其原理如图1所示。

图1 水泥搅拌桩技术施工原理

1.4 灌浆防渗技术在堤坝施工中的应用

在堤坝施工中，灌浆防渗技术的应用步骤主要分为：设置灌浆孔、确定灌浆材料与品质，以及施工。在设置灌浆孔环节，主要根据堤坝实际情况设置与坝轴线平行的灌浆孔，其规格为主排孔与前坝肩距离2 m，孔深8 m。主排孔与副排孔之间的间隔为3 m，孔深4 m。这种结构的灌浆孔能够有效提升堤坝内部应力状态；在确定灌浆材料与灌浆品质阶段，需要浆液具有稳定性高、可灌性以及凝固快等特点，才能保证浆体具有较好的抗渗性。对于堤坝施工而言，灌浆材料通常需要就地取材，选择粉质土壤[4]。对灌浆质量来说，想要保证整体较好的防渗性，需要将主排孔构成一个竖直连续且厚度在15 cm以上的浆体防渗帷幕，渗透系数为1×10-6cm/s。灌浆主要顺序为：鼓泡压密、劈裂流动、被动土压力；在施工阶段，主要本着先两边后中间的原则，先对外围两排孔进行灌浆，在完工后的一段时间内，浆体水分逐渐减少，坝体应力状态得到调整，此时开始执行主孔成孔及灌浆工作。施工中，通常情况下不会一次性成孔，应用间隔成孔及灌浆技术，解决坝体穿孔问题。在单孔灌浆中，想要对下端进行灌浆操作，主要采取纯压式灌浆，其原理如图2所示。

图2 纯压式灌浆示意图

1.5 混凝土防渗技术在堤坝施工中的应用

混凝土防渗技术主要以混凝土搅拌桩防渗墙与垂直塑铺两种技术为主。混凝土搅拌桩防渗墙主要原理为通过深层搅拌桩机对水泥浆与土体进行搅拌，通过水泥水化、等离子交换等反应后，形成混凝土搅拌桩防渗墙[5]。垂直铺塑技术主要通过链斗式挖槽机将渣挖出，构成一个整齐的连续槽挖，对滞后水泥浆进行固壁，铺设一层防渗层，并利用黏土进行回填，从而形成垂直铺塑防渗墙。其原理如图3所示。

图3 混凝土防渗技术原理

1.6 水平防渗技术在堤坝施工中的应用

水平防渗技术作为一种常见的防渗技术，其主要原理为在堤坝临水侧铺设一层防水层，主要采用不透水黏土、土工膜或者混凝土等。通过防水层的铺设，从而加大堤坝坝基渗透水流的流线长度，降低渗水对堤坝造成的破坏程度[6-8]。水平防渗技术在应用中，若迎水侧地形条件允许，迎水台建设附近若存在黏土资源，可以采用水平铺设防渗的方法。水平防渗铺设将堤坝斜坡与堤坝相连，形成防渗体。水平防渗技术在应用过程中最大的优势就是可以进行人为控制。首先根据施工要求的不同，可以选择多种不同材料进行组合，其次施工过程完全开放，其施工质量能够得到最大的保证。水平防渗技术的应用能够解决垃圾填埋中清污分流的问题，有效减少污水产生量，大大的降低了工程成本。

2 结 语

堤坝施工过程中，堤坝防渗墙技术的应用涉及到多种技术，与其他工程相比其过程较为复杂。为了确保堤坝施工最大程度的创造出经济利益与社会利益，在施工过程中，首先应做好堤坝防渗工作。当前堤坝施工中防渗墙技术的应用较为完善，针对多种防渗墙技术的应用进行研究能够有效提高施工质量。但是想要有效促进堤坝工程的发展，需要根据施工实际情况选择适当的防渗墙技术。