河道堤防工程劈裂灌漿防滲技術

侯婷婷

（勃利縣水務局水利勘測設計隊，黑龍江 勃利154500）

劈裂灌漿是按堤身的幾何尺寸和小主應力作用面沿堤壩軸線豎直的分布規律，沿土堤的軸線布置灌漿孔，施加相應的灌漿壓力，劈開進行防滲處理的堤身，隨即灌入黏土泥漿，形成沿堤壩軸線豎直連接的防滲泥漿墻帷幕。

1 劈裂灌漿的設計

1.1 灌漿鉆孔的設計

1.1.1 孔位布置

對堤身低于10m，地面比較平坦的堤壩，可沿堤軸線單排布孔；對地形高差大的堤段，或堤體疏松的堤段，為降低壩體內應力場的應力水平，應在主排孔的兩側布置1～2排副孔；堤身高于10m，也可按地基情況，參考低于10m的堤段進行布孔。

1.1.2 鉆孔深度

我國的堤防大多數處在江、河的中下游沖積地帶，地基多為黏性土或砂性土，為提高劈裂灌漿的效果，孔深要打入地面以下堤高的1/2的深度。

1.1.3 孔距確定

低于10m的堤壩，孔距布置2～3m；高于10m的堤壩，孔距布置3～5m。對彎曲段或地基高差太大的堤段，孔距可適當縮小，以泥墻防滲帷幕連續，這應通過試驗確定。

1.2 灌漿壓力的確定

劈裂灌漿壓力可分為起始劈裂壓力、運行壓力。起始劈裂壓力為劈裂灌漿的最大壓力，即從開始灌漿、起壓、迅速達到頂峰值，把堤身劈開后，壓力突然下降。這一過程只有幾分鐘的時間，由于該壓力維持時間短，只作用于一點，作為劈裂灌漿技術，一定要把堤壩劈開，不然就達不到灌漿目的，因此，該峰值盡管最大，而不應作為設計值，只作為衡量堤身質量的參考值。

劈裂灌漿壓力的控制壓力是在灌漿運行期間壓力，特別是在某些堤段全線劈開后的壓力。對于10m以上的高堤，由于灌入的泥漿對兩側上體的總壓力大，因此，可能對堤坡造成過大的位移，這時灌漿壓力以堤肩的位移量不超過1.0cm來控制。

1.3 帷幕厚度的控制

高度在10m以下的堤身，泥墻總厚度不可大于5.0cm；高度在10m以上的堤身，泥墻總厚度要大于10.0cm。

1.4 泥漿土料的選擇

其一，泥漿比重采用1.3～1.5,初灌和第一次復灌時采用較小值，以后的復灌采用較大值。

其二，泥漿黏度控制在20～100s，要按劈開裂縫的寬度、漏漿通道的大小、灌漿壓力等確定。初灌和第一次復灌時采用較小值，以后盡可能采用較大值。

其三，泥漿的穩定性是以泥漿靜置24h后，泥漿上半部和下半部密度差值來表示。測量泥漿穩定性可用專用儀器，也可用250mL的普通量筒來測量。灌漿用泥漿的穩定性一般采用0.05～0.lkg/m3。

1.5 泥漿過程的控制

泥漿過程的控制是指泥漿歷時復灌次數、復灌間隔時間的確定。為確保灌漿質量，使泥墻防滲帷幕厚度達到設計要求，每個注漿孔的復灌次數要大于5次，每次的間隔時間要多于3～5d，如果一臺灌漿設備負責的工段1～2km，分成兩序灌漿，總歷時要大于60d。

2 劈裂灌漿的施工技術

2.1 鉆孔

目前，我國堤防灌漿多采用沖擊式、擠壓式和旋轉式鉆機等。堤高10m以內的可采用沖擊式和擠壓式鉆機，用干法鉆進；堤高10m以上的可采用旋轉式鉆機，可用濕法鉆進。鉆孔孔徑一般在50～100mm。10m以內的矮堤用大口徑鉆桿，10m以上的高堤用小口徑鉆桿。

2.2 制漿

目前國內制造泥漿的機械很多，在工程上多采用WJG80型或WJ100型攪漿機。可高速連續攪漿，自動進行篩漿，漿液存入儲漿筒內，灌漿泵和儲漿筒直接相連，制出的泥漿質量高。

2.3 灌漿

采用孔底注漿全孔灌漿法分兩序進行灌漿。這是劈裂灌漿提高質量和保證堤體安全的重要技術措施。如果復灌間隔時間過長，下部發現堵管時，可以將灌漿管上提0.5m再灌漿。

其一，設置阻漿塞或下護壁套管，進行灌漿壓力的控制。

其二，進行灌漿量的控制。單孔灌漿量大的原因多數是由于壩身疏松、質量差造成的，有時可能是由于堤身內存在漏水通道出現冒漿引起的，要先處理好冒漿，再進行復灌。對于堤高10m以下的復灌間隔時間要大于3d，10m以上的復灌間隔時間不少于5d，并應增加復灌的次數，達到終孔標準為止。復灌間隔時間主要由漿體的固結情況確定。

其三，裂縫的控制。劈裂灌漿施工中，應盡量做到“先內劈后外劈”。一次灌漿劈開的裂縫寬度不應超過1.0cm。回彈比超過0.5之后，才能進行下一次復灌。

其四，彎曲堤段的灌漿工藝。為在彎曲堤段獲得沿堤軸線連續的漿體防滲帷幕，應采取特別的灌漿工藝，一般選用以下兩種：一是隨即鉆灌法。即鉆一孔灌一孔的方法，孔距要小，當灌漿孔口出現細小裂縫，并開始偏離堤軸線時停止灌漿。二是一次成孔灌漿法。在彎曲堤段的軸線上，將設計灌漿孔連續鉆完，再逐孔輪流進行灌漿。在發現孔口有小的裂縫時就停止灌漿，改灌另一孔。

3 劈裂灌漿質量檢查

現場檢查一般沿堤軸線100～200m挖一探坑或探槽，以檢查漿體分布、漿脈厚度、深度是否能形成連續豎直的防滲泥墻帷幕等設計指標。同時，按探坑深度每2.0m取一組試樣，試驗樣品的常規物理力學指標，重點是干密度、滲透系數、抗滲坡降等。在工程運行并經水害考驗后，進行防滲效果觀測鑒定，灌漿后各測點之間的差異沉降較小，不足以出現新的變形破壞，表明灌漿的質量良好。

綜上所述，提高河道堤防工程劈裂灌漿防滲技術水平和工程質量，必須要進行科學地規劃和設計，采取行之有效的施工技術和措施，同時對于工程施工質量進行檢查，并進行水害檢驗。

［1］ 侍克斌.水利工程施工［M］.北京：中國農業出版社，2005.

［2］ 李思慎.堤防防滲工程技術［M］.武漢：長江出版社，2006.

［3］ 李廣誠.中國堤防工程地質［M］.北京：中國水利水電出版社，2005.