浅谈防渗技术在海塘加固中的应用

吕英波

浙江省温岭市箬横镇人民政府，浙江 温岭 317507

1 工程地质概况

某工程按照当地地质勘探报告显示，其地基要以由上到下划分为人工填土及淤泥粉质黏土层等两个工程地质分层，两层土层的分布规律和特别征如下：首先，人工填土层的特征为灰-灰黄色，其上部是埋石混凝土与块石垫层，厚度为0.4m；下层为分布不均且块石大小悬殊的石渣混石块层，且底部存有淤泥。全断面均有该土层分布，且层厚差异较大，差异范围在1.7m～7.1m之间，平均厚4.5m。而淤泥质粉质黏土层特征为灰-深灰色，粉细砂分布不均且呈不规则团状，全场均有该层土分布，顶高的起伏相对较大，钻孔未穿透该层。

2 防渗加固处理方案

2.1 方案确定

按照本工程实际地质勘探结果，结合现场渗漏出水点的实际状况，判定主要的透水层为上部第一层，即人工填土层，因此要选对该层进行防渗漏处理，所采取的方案为水泥黏土灌浆法。具体的施工工艺参数则以土坝灌浆处理技术为参照依据。

2.2 主要施工参数

2.2.1 灌浆范围及钻孔

灌浆范围：沿着海塘外轴线约800m方向进行灌浆孔的布置，也就是在堤塘一级平台靠堤脚的位置设一排孔，一序孔距为3m，二序孔距为1.5m，按照钻孔得出的人工填土的厚度，设定孔深8m。防渗标准：进行注水试验，其透水系数为：K<3×10-5cm/s。钻孔方法：钻孔时如果出现个别的塌孔情况，需要护壁套管跟进，钻孔的孔距按照由疏至密的顺序进行，孔径为10cm，孔斜率不超过1%。因为高潮时会将平台淹没，因此钻机要搭平台，而且孔口要加设护壁套管加以保护，防止孔内进水。

2.2.2 制浆要求

制浆要求：灌浆材料选用水泥黏土浆材，附近的海涂泥即可当作黏土，将10%的普通水泥加入其中。要求浆液的流动性要好，以便于向缝隙中灌输；要有较好的析水性，以提高固结排水的速度；收缩性能也要好，从而可以更好的和土体相结合。浆液的水灰比为1:1，套壳料的配比为：水泥：干黏土：水玻璃：水=1:9:0.056:10。在设计时要特别提出：在灌浆段中部一级平台的位置，要求就地修建一个容积各为20m3的泥浆池和一个沉沙池，以便于制备黏土浆；再设置一个容积10m3的自制储浆桶，以便于储存水泥黏土浆。具体注意事项有两点，其一，为了防止严重的絮凝现象的出现，要先将水泥拦制后再加入黏土浆中进行搅拌；其二，为提高浓浆的流动性，加入水玻璃的比例为配比水泥总质量的5.5%，如果加入的比例过高，则浆液的流动性就相对较差。在实施的施工过程中，要结合各工段的实际情况在搅浆桶内进行调整。

2.2.3 灌浆压力

灌浆压力指的是注浆管上端的孔口压力。目前还未有一个统一的、准确的计算灌浆压力的公式。在灌浆初期压力灌浆可以先凭借经验进行预估，再按照吸浆情况观察地表，看是否出现抬动变形或者冒浆等情况，再进行相应的压力调整。灌浆限制的最大压力是决定堤塘是否安全及灌浆效果好坏的关键因素，如果控制得当，则堤塘的压密与回弹、浆体的压密以及形成防渗帷幕等等均可以形成较好的效果。而影响灌浆压力的因素包括堤体质量、浆液的浓度以及泵量大小和灌浆部位等，在进行密度试验时，要合理控制浆液的密度和不同部位的单位时间耗浆量，并将试验中的压力变化做详细记录。结束试验后将不同部位的浆液密度和压力变化曲线图、不同时间和压力变化曲线图绘制出来，进行综合比较分的，确定最大灌浆孔口的压力峰值，即为本次灌浆最大压力控制指标。

2.2.4 灌浆要求

孔距是从疏至密分序布置，要先对每排一序孔进行灌浆，然后再灌二序孔，浆液的浓度也是从稀到浓进行；灌浆压力要遵循从小到大少灌多复的原则。一、二序孔的灌浆间隔时间最少要大于5天，每个孔要复灌5～8次，复灌的时间间隔至少大于3天。

3 灌浆施工

在实际灌浆过程中，需注意以下几个问题：第一，在灌浆施工时如果出现漏浆或者冒浆等问题，要结合实际情况，利用不同的方法进行处理，处理方法包括：嵌缝和表面封堵、低压与浓浆和水玻璃加量、限流及限量和间歇性灌浆等等；第二，如果出现串浆孔的问题，要先把一孔封闭至其浆液初凝后再施工；第三，灌浆过程不可中断，如果因故必须中断，则要进行及时补灌；第四，由于潮水对海塘的影响比较大，尤其是渗漏处较大的位置，因此要合理掌控灌浆时间，尽可能在低潮位时处理，为了提高灌浆效果还要添加适量的速凝剂；第五，在压力一定的情况下，如果注入率未超过0.4L/min，则可以继续灌注30min，如果注入率未超过1.0L/min，则可以继续灌注一个小时，一次灌浆即可结不；第六，当灌浆完毕后，待浆液初凝后拔起套管即可，利用浓浆置换或者压力封孔，通常孔口的厚度为0.8m，水泥浆封口；第七，由于灌浆工作程为隐蔽工程，因此要做好现场记录，并且记录过程要认真详细，以便于对灌浆效果的分析与检查。

4 灌浆效果检查及验证

检查灌浆效果时需注意以下两点，其一，如果在同一段堤防地基条件下，浆液的灌入量没有太大差异，可以按照各孔段单位吸浆量衡定；其二，要在所有灌浆工程结束后14天检查孔，检查的数量为灌浆孔的1/10。

经过上述方法进行灌浆施工后，该海塘经历了两次高潮和几次台风高潮，灌浆区域均未出现明显的渗漏现象。

[1] 林维仁，李斌.防渗技术在玉环县海塘加固中的应用[J].浙江水利科技，2005(5).

[2]张步溪.浅谈防渗技术在海塘加固中的应用[J].黑龙江科技信息，2010(4).

[3]王国庆，王忠权，谢兴华.钱塘江西江塘段海塘渗流分析及防渗方案研究[J].人民长江，2008(14).