河堤加固工程施工技术探讨

劈裂灌浆防渗加固,是堤防加固的一种常用、有效的加固方法,在河堤防渗加固中得到广泛应用。本文从劈裂式灌浆加固法的机理出发。探讨了劈裂式灌浆法堤防加固中的应用问题。

建筑与工程

●_ I

河堤加固工程施工技术探讨 李志明 (东华域空调净化技术专业工程有限公司广东广广州 5 15 ) 1 3 0

[摘要]劈裂灌浆防渗加固，是堤防加固的一种常用、有效的加固方法，河堤防渗加固中得到广泛应用本文从劈裂式灌浆加固法的机理出发。讨 在探了劈裂式灌浆法堤防加固中的应用问题。 [关键词]裂式灌浆堤防加固灌浆劈中图分类号：V 7 T8I文献标识码： A文章编号： 0 9 9 3 ( 0 0 1— 1卜0 10— 1X 2 1) 4 0 1 1

我国南方有许多堤防需要进行防渗加固处理。每种新技术有各自的原理、施工工艺、优缺点和适用性。在工程实际中，据工程的实际情况选根择相应的综合防渗技术，以达到科学、经济、合理的目的，是在当前以及这今后堤堤加固方案选择中值得深入研究的课题尽管新技术、新材料不断发展，可是在基础处理及堤防加固、防渗等工程中，劈裂灌浆仍然在技术上、 经济上保持着较为重要的地位。 1堤防劈裂灌浆加固的机理 1 1泥浆对河堤的劈裂充填作用 .由于劈裂灌浆是以浆液为能量载体，高压泥浆对堤防有很大的充填作用。 泥浆充填堤防内部被劈开的灌浆通道，以及与通道相连的各种原有裂缝、洞穴等，填作用与劈裂灌浆作用是同时进行的。随灌、随劈、随充填，到充达缝开、浆到、料满。随着复灌次数的增加，泥浆多次充填挤压，原堤防得使到挤压、密实，浆体帷幕一起形成较高的防渗能力，与因而达到充填堤防隐患和构造防渗帷幕的目的。 1 2湿陷作用 .

() 4泥墙的设计容重，根据不同的堤防，同的灌浆方法和浆液中粘粒含可不量多少提出要求，灌浆一年后应为 14/￣ 1 6/。对灌浆土料的选择塑性 .t m . tm

指数 8%~ l%,粒含量 2 5粘 0%~ 3%,机质含量小于 2。为加速浆液凝 0有%固和提高后期强度，掺入适当水泥，泥掺量可为 1%左右，要时通过试可水 5必 验确定。 ()浆允许压力，经计算和现场试验确定。 5灌应灌浆应采用孔底注浆全孔灌注和分序灌注。 2 2制浆 .采用搅拌机湿法制浆，随时测定

泥浆密度，控制达到设计要求，浆液比重为 1 3。开始采用稀浆灌注，堤防被劈裂后， .0待改用浓浆。 2 3灌浆施工 .灌浆期堤防裂缝的开展，主要受堤防原来的应力状态和灌浆压力的制约， 为了有效地控制裂缝，须对原堤防的应力状态分布有充分的了解同时存必灌浆前还应做好灌浆试验，以便确定灌浆与堤防劈开裂缝的大系 .以利于施工对裂缝开展的控制。 ()浆方法 1灌采用孔底注浆、全孔灌注、少灌多复、纯压式灌浆法，方法有施工此质量好、操作简单、可节省管材、吃浆量大、少阻塞、封孔容易等优点。 1孔底注浆全孔灌注的方法是优于孔口注浆的较普遍使用的方法，内泥 )孔浆由孔底板反向全孔，处于半循环状态，避免泥浆中的砂粒集中沉淀在孔底，有益于防渗，克服了孔口注浆的缺点。钻孔底部先被劈裂，裂缝逐渐沿小主应力

泥浆灌进堤防，中大量水分随之进入堤防。水除了产生孔隙水压力和其对土的性质产生影响外，对堤防产尘湿陷作用。湿陷作用的大小与堤防质还量和土料性质有关。湿陷作用对堤防是有利的，以增加堤防的密实度和变可形的稳定性，少弱应力区范围。停灌以后湿陷作用逐渐变缓，次复灌都有减每湿陷，湿陷率越来越小。湿陷使堤高有所降低，但堤防体积缩小，堤顶出现 在变形裂缝。这些裂缝经过多次复灌后都会被泥浆充填。 1 3能量的调整和转换 .根据物体能量的转换和传递规律，出了堤防的裂缝破坏是由于堤防内部提的变形和能量积累转换造成的。要根除这种隐患，必须使堤防内部分土体就所积累的应变能充分释放。劈裂灌浆就是通过灌浆压力和土体湿陷变形，使原有的土体裂缝充分开裂，己出现的弱应力区和强应力区之间的应力应变能使相互传递转换，打破原堤防内部应力的不平衡，恢复正常的应力状态，使堤防内 部的应力应变相对稳定。 1 4浆堤互压理论 堤防劈裂灌浆技术利用了上堤堤防的整体弹性特征，灌浆过程中随着灌在

面自下而上的发展，浆量较大，吃浆压堤效果好：同时，停灌后堤防产生的同弹量大，压浆也能取得良好的效果。堤 2少灌多复：裂式灌浆的浆体

帷幕是由薄逐渐加厚的，以浆体的固 )为劈所结速率也是由快到慢变化的。灌浆施工复灌间隔时间和复灌次数主要以灌人堤防裂缝中浆体的固结状态来确定，其原则是待前次所灌人的浆体基本固结之后，再进行复灌。其程序是灌浆——固结一一再灌浆——再固结，反复进行。 用这种方法形成的浆体帷幕与堤防胶结牢固，渗性能良好。防 ()浆工艺 2灌

浆压力的反复增长和消失，具有弹性的堤防张开和回弹，使堤防和浆体反复挤压，成连续的浆体帷幕和两侧压密的堤防联合防渗带。通过浆堤互压，以形可 补救原堤防由于不均匀变形产生的小主应力不足，改变堤防内部的应力不平衡 状态，从而比较彻底地解决了堤防堤防的变形稳定和渗透稳定问题。 1 5泥浆和堤防的固结和压密 .劈裂灌浆加固堤防的主要作用是利用泥浆在堤防中固结硬化后形成的帷幕进行防渗。因此泥浆在堤防内能否固结硬化，就成为堤防劈裂灌浆中最关键的问题。影响浆液固结的因素是十分复杂的，浆液固结速率和效果不但与堤防土质、施工质量、堤防应力状态、浆体土料性质、浆体厚度等因素有关，且还受堤前水位、施工工艺的影响。而 2劈裂式灌浆在堤防加固中的施工技术 2 1技术要点 () 1劈裂灌浆是运用堤防应力分布规律，用一定的灌浆压力，将堤防沿堤轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，成铅直连续的防渗泥墙，形并堵塞漏洞裂缝 或切断软弱层，以提高堤防的防渗能力，同时通过浆、堤互压和湿陷，使堤防内部应力重新分布，高堤防的稳定性。提

1设阻浆塞或下护壁套管。浆前在钻孔上部设一定长度的阻浆塞或有 )灌些情况下用 3￣5 m m的护壁套管，以防止孔口塌落，少孔口冒浆，可减更重要的是使泥浆在堤防内处于封闭状态，迟或防止堤顶表面劈裂，推因而可以施加较大的灌浆压力，浆液在堤防内劈开裂缝，达到“使内劈外不劈”的目的。 2压力控制灌浆压力控制在设计范围内，施工中，设专人观测记录 )在应孔口压力，如果灌浆压力超过了设计压力，则应及时采取控制措施。 3灌浆量控制。在堤堤灌浆时常遇到单孔吃浆量很

大的情况，不仅影 )这响堤防安全，也影响堤防回弹，响泥浆在堤防内排水固结等，影在旌工中应控制 每次灌浆量，采用多次复灌的方法。并 4复灌间隔时间控制。主要由浆体的固结情况来确定， )一般应待上一次灌入的浆液固结度达到 9%以上时，进行复灌。 0再 5位移量控制。在劈裂灌浆施工中， )为保证堤防安全、增加堤防回弹比、提高灌浆效果，通过控制单孔每次灌浆量、增加复灌次数，制堤防应控位移量。在灌浆时，堤肩位移最明显，一般应控制位移在 1m次￣2 m c/ c/次范 围内。

参考文献[]白永年、吴士宁、王洪恩.石堤加固[I. 1上￣北京：]水利水电出版社， l9 . 9 2

() 2劈裂灌浆的布孔，应按河槽段、岸坡段、弯曲段不同的部位分别进行布孔设计。在河槽段，一般沿堤轴线单排布孔，果堤防普遍碾压质量不好如时，可双排或三排布孔。河槽段的布孔可按 2 3~序布孔，终孔距离孔深大干 1m时可采用 lm左右：深小于 lm时可采用 5 5 O孔 5 m左右。孔距可通过灌浆试验确定。在岸坡段和弯曲段，应适当缩小孔距，并应进行布孔设计和确定灌浆 方法。 ( )孔深度应大于隐患深度 2 3造 m~ 3 m。泥墙的设计厚度一般可采用

[3白永年 . 2中国堤堤防渗加固新技术[]北京： M.中国水利水电出版社， 2 0l 0 _

[]王兆武 .裂式灌浆在石门沟水库堤防加固中的应用[]农业科技 3劈 J. 与信息， 0 8 ( 6 . 20, 1)

5m O m应根据堤防土质、碾压质量、隐患性质和堤高等情况合理确定。 c￣2 c, 当堤防的渗透系数大于或等于 lc/￣4m s或堤防存在上下游贯通的水平 Om s c/,砂层时，专门计算泥墙的厚度，应并进行渗透破坏验算和专门试验研究。

科技博览 I l 1 l

第1页