堤防垂直防滲與地基加固技術

地基垂直防滲與地基加固技術較多，但在堤防加固工程中，比較合用的有灌漿技術、防滲墻技術、

高壓噴射注漿技術、深層攪拌法加固技術、振沖法加固技術等。

第一節(jié)垂直防滲與地基加固措施選擇要點

一、垂直防滲與地基加固措施選擇H勺基本原則

在除險加固工程中，防滲與地基加固處理方案的選擇，詳細取決于如卜.諸方面。

(1)功能性：必須滿足工程目的和規(guī)定；

(2)可實行性：方案U勺工程規(guī)模、有關參數和技術指標，在目前的技術水平條件下是可行的；

(3)經濟性：方案通過技術經濟比較，投入產出分析，在滿足功能性規(guī)定向前提下，工程費用較低，

工程概預算可以承受；在確定采用后尚應采用先進技術，優(yōu)化方案，合理使用材料。

(4)環(huán)境和安全性：防止工程污染環(huán)境或污染最??；能保障堤防構造和相鄰建筑物安全，保證施工

人員的安全。

二、垂直防滲和地基加固措施與選擇

(一)垂直防滲措施H勺選擇

I.垂直防滲方案口勺選擇重要考慮適應T程性質、條件，可滿足工程防滲目的和規(guī)定，有一定日勺防

滲原則，工程費用較低等原因。防滲原則直接關系到堤防日勺安全性以及工程量、工程進度、造價

等。

2.堤防垂直防滲是滲流控制處理的一部分，盡量符合前堵后排H勺原則、堤身和堤基滲流控制措

施統(tǒng)一考慮的原則。和滲流控制方案一起應在技術經濟比較后確定。

3.堤身的垂直防滲處理

可采用截滲墻(薄防滲墻、定擺噴,、板樁墻)，劈裂灌漿等防滲體。在防滲體不能和地基防滲

措施統(tǒng)籌實行時，可考慮截滲墻方案。

4.堤基的垂直防滲處理

透水堤基垂直防滲處理可采用截水槽、截滲墻等作為防滲體。采用截水槽、截滲墻等防滲體時,

材料可采用粘性土、土工膜、固化灰漿、水泥、水泥砂漿、混凝土、塑性混凝土、瀝青混凝土、

化學材料；施工可采用人工開挖、機械開挖、鋪設、沖擊鉆、回轉鉆、抓斗、輪銃、射水、鋸槽、

斗式、多頭鉆、定擺噴、灌漿、板樁、攪拌樁等技術；其厚度和設置方式應滿足材料容許滲透坡

降規(guī)定；其防滲性能、效果應符合防滲規(guī)定和適應防滲體的布置。

對于截滲墻，關鍵是要采用薄墻和廉價H勺材料才能有效地減低工程造價。如采用射水、鋸槽、

鏈斗、多頭攪拌樁、插板等薄墻成槽方式，并使用土T.膜、塑性混凝土、自凝灰漿、固化灰漿等

作為墻體材料，其單價可在130?250元/m2間。定擺噴、板樁墻、攪拌樁造價也較低，其單價在

70?350元/m2間。

對于砂卵礫石含量較高、粒徑較大H勺龍層，則應考慮沖擊鉆、回轉鉆、抓斗、輪銃等成槽方式

口勺截滲墻，其單價可在20()?80()元/m2間。根據堤防工程口勺特點，對該類地層險工段日勺防滲處理

也可考慮宜排灌漿帷幕防滲或劈裂灌漿，配合其他滲流控制措施可以到達一定日勺滲流控制原則，

其單價可在50?150元/m2間。

5.堤基防滲體應布置在臨水堤腳或堤頂偏臨水側，并與堤身防滲體有效連接，且符合變形協(xié)調

日勺規(guī)定。

(二)地基加固措施日勺選擇

1.首先應分析采用天然地基的可行性，如有也許應盡量采用天然地基。

2.根據建筑物對地基U勺規(guī)定和地基條件，確定需要進行處理II勺范圍和處理規(guī)定。

3.地基處理措施必須滿足堤防對地基的設計規(guī)定，重要指天然地基經處理后應能到達FI勺物理力

學指標。

4.對天然地基的條件?、處理規(guī)定、工程費用及材料來源等各方面進行綜合考慮，以確定合適時

地基處理措施。

5.地基處理措施原則上一定要技術上可靠、經濟上合理.，又能滿足施工進度規(guī)定。通過度析比

較可以采月一種處理措施，也可以采用由兩種或兩種以上的)處理措施構成綜合的處理方案。

6.注意節(jié)省能源，注意環(huán)境保護，防止因地基處理而對地面水和地下水產生污染，振動噪音等

對周圍環(huán)境產生不良影響。

（三）幾種垂直防滲與地基加固措施口勺比較

垂直防滲與地基加固的措施較多，但在堤防除險加固工程中，比較合用的有灌漿法、防滲墻法、

高壓噴射灌漿法、深層攪拌法和振沖法等幾種，其中灌漿法、防滲墻法高壓噴射灌漿法和深層攪

拌法既可以做成防滲墻，處理地基滲漏問題，也可以用于地基加固。而振沖法、強夯法、排水固

結法等可應用于新建或改建堤防工程中。幾種垂直防滲與地基加固措施日勺特點及合用范圍見表5

-1O

表5—1幾種重要垂直防滲與地基加固措施II勺比較

加固措施特點和功能合用范圍備注

灌漿法適應性廣，不受地基加固深度的限制。既可用于地基加固，又可用于砂礫石基礎的防滲帷

幕灌漿。砂礫石和濕陷性黃土地基。

防滲墻法用于堤防的垂直防滲各類砂性土，粘土及濕陷性黃土等

高壓噴射注漿法用于加固地基，采用定噴和擺噴法可構成防滲帷幕.多種粘性十、沖填十、粉

細砂、砂礫石等基礎處理。地下水流速過大，無填充物日勺巖溶地段以及永凍土層不適宜采用。

深層攪境拌法（水泥土加固法）用于加固地基，成樁深度30m,也可用于構成水泥土擋墻，形成

隔水帷幕，成墻深度可達18m,造價低。多種粘性土，沖填土，砂性土性地基

振沖法提高基礎的抗滑穩(wěn)定及抗震防液化能力。砂性土及粘性土地基加固。對飽和超軟粘土

（抗剪強度＜20KPa）地基要慎用。

擠密砂樁法可防止松散砂土振動液化，對軟弱粘性土可提高承載力。新建或改建堤防工程砂性

土和軟弱粘土地基的加固。已建堤防工程要慎用。

強夯法同上同上同上

排水固結法處理地基沉降和穩(wěn)定問題。新建或改建工程軟粘十.地基處理。

雖然常用H勺幾種地基加固措施可以用來加固堤身，但往往在經濟上是不合理Fl勺。堤身問題可以

按照堤防工程施工規(guī)范的有關規(guī)定，采用人工翻建的措施重新填筑，施工質量是可以得到保證的I,

并且還可以運用當地日勺農閑勞動力，以工代賑。

第二節(jié)灌漿加固與防滲技術

灌漿技術是運用壓力將能固結H勺漿液通過鉆孔注入巖上孔隙或建筑物的裂隙中，使其物理力學

性能改善的一種措施。

一、灌漿分類

1.按照灌漿的作用來劃分（1）固結灌漿；（2）帷幕灌漿；（3）接觸灌漿。

2.按照基礎的構成來劃分（1）砂礫石灌漿；（2）巖石灌漿。

3.按照灌漿材料來劃分（1）水泥灌漿；（2）水泥粘土灌漿；（3）化學灌漿。

4.按照使用的壓力來劃分（1）常壓灌漿；（2）高壓灌漿。

5.按照灌漿工藝所根據H勺理論來劃分U）滲透性灌漿；（2）劈裂灌漿：（3）壓密灌漿

尚有其他不一樣口勺分類措施，如常見到口勺有充填灌漿、裂縫灌漿、應急灌漿、糾偏灌漿、界面

灌漿等等。

一、灌漿材料

用于堤防工程口勺灌漿技術，是在灌漿壓力作用下，漿液克服多種阻力而滲透孔隙和裂隙，壓力

越大，吸漿量及漿液擴散距離就大，因此又稱滲透性灌漿。這種灌漿是在地層構造不被破壞的條

件下滲透地層，因而漿液的顆粒尺寸必筑不不小于土的孔隙尺寸，也就是說，漿液必須滿足地層

H勺可灌性條件，因此漿材的選用尤為重要。

適合于堤防灌漿日勺材料重要有如下幾種：

1.水泥漿水泥架是由水泥和水混合經攪拌而制成日勺漿液.為了改善漿液性能，有時需要在漿中

加入少許的添加劑。

水泥漿液具有來源豐富，價格廉價，漿液結石體抗壓強度高、抗?jié)B性能好、工藝設備簡樸、操

作以便等長處，不過水泥漿液是一種顆粒狀口勺懸浮材料，受到水泥顆粒粒徑的限制，一般用于粗

砂層附加固。

2.粘土漿粘土漿是粘土的微小顆粒在水中分散，并與水混合形成的半肢體懸浮液。選擇灌漿用

口勺粘土，一般有如下幾種規(guī)定：

塑性指數）17：

粘粒（粒徑不不小于0.005mm）含量不不不小于40%?50%；

粉粒（粒徑0.005?0.05mm）含量一般不多于45%?50%；

含砂量（0.05?0.25mm）不不小于5%。

粘土漿的結石強度和粘結力都比較低，抗?jié)B壓和沖蝕的能力很弱，故僅在低水頭的防滲工程上

才考慮采乂純粘土漿灌漿。

在粘土漿液中，加入水玻璃溶液，可配制成粘土水玻璃漿液，水玻璃加量為粘土漿的10%-1

5%,漿液的凝結時間可縮短為幾十秒至幾十分，固結體滲透系數為IO-5~IO-6cm/s。

3.水泥粘土漿水泥粘土漿是由水泥和粘土兩種基本材料相混合所構成日勺架液。水泥和粘土混合

可以互相彌補缺陷，構成性能很好H勺灌漿漿液。

水泥粘二漿液較單液水泥類漿液成本低，流動性、抗?jié)B性好，結石率高，目前大壩的砂礫石基礎

日勺防滲灌漿帷幕，幾乎都是采用水泥粘十漿灌注的。

4.水泥一水玻璃漿液水泥一水玻璃漿液是以水泥和水玻璃溶液構成的一種灌漿材料。它克服

了水泥漿液凝結時間過長的缺陷，水泥一水玻璃漿液日勺膠凝時間可以縮短到幾十分鐘，甚至數秒

鐘?？晒嘈员燃兯酀{也有所提高，尤其適合在動水狀態(tài)下粗砂層地基的防滲加固處理。

5.水泥砂漿在對較大缺陷的部位灌漿時，可采用水泥砂漿灌漿，一般規(guī)定砂的粒徑不不小于1.0

mm,砂日勺細度模數不不?。?2。

在水泥砂漿中加入粘土，構成水泥粘土砂漿，水泥起固結強度作用，粘土起增進漿液的I穩(wěn)定作

用，砂起填充空洞的作用。水泥粘土砂漿合用于靜水頭壓力較大狀況下的較大缺陷，大洞穴的充

填灌漿。

6.水玻璃類漿液水玻璃類漿液是由水玻璃溶液和對應的膠凝劑構成。灌入地層后，通過化學反

應生成硅酸凝膠，在土(砂)的孔隙中充填，到達固結和防滲堵漏H勺目的。

水玻璃漿液口勺粘度小，流動性好，在用水泥漿或粘土水泥漿難「處理的細砂層和粉砂層地基，

可使用水玻璃漿液。

在堤防甚礎的加固及防滲處理施工中，漿液的可灌性是決定灌漿效果的最重要參數

堤基灌漿可以用下式評價其可灌性：

M=D15/(185(5-1)

式中：M為灌入比；D15為受灌地層中15%的顆粒不不小于該粒徑(mm)；d85為灌注材料中85%

的顆粒不K小于該粒徑(mm)。

M>15可灌注水泥漿；M>10可灌注水泥粘土漿。如可灌性不好，可采用水玻璃類漿液灌漿。

幾種灌漿材料的重要特點見表5-2

表5-2幾種灌漿材料口勺重要特點

名稱重要特點合用范圍備注

水泥漿施工簡樸、以便；漿液凝結時間較長粗砂地基的防滲加固可灌性差

粘土漿材料來源廣，價廉；強度低堤身的防滲加固

水泥粘十漿價格低，使用以便「粗砂地基H勺防滲加固可灌性比水泥漿好

水泥一水玻璃漿液施工規(guī)定高，漿液凝結時間短，且輕易調整動水狀態(tài)下粗砂地基口勺防滲加固

在特殊狀況下使用

水泥砂漿強度高，價格廉價，但施工規(guī)定較高。較大缺陷的充填加固和防滲處理易沉淀，可灌

性差，在特殊狀況下使用。

水玻璃漿液漿液粘度與水靠近，可灌性好，但價格較高。細砂層和粉砂層地基的防滲加固在水

泥等顆粒狀漿液滿足不了可灌性規(guī)定期采用

上述幾種材料中，除水玻璃漿液外，價格都比較低，水玻璃漿液的價格比其他漿液的價格要高

某些，工程多采用水泥漿和水泥粘上漿。對某些非均質的粉砂土地基還可以采用水泥和水玻璃漿

液分別灌注的措施，到達復合加固的目的。

水泥漿液只能灌入粗砂層，而對顆粒細、孔隙小、工程特性欠佳的粉砂土地基，水泥灌漿只能

進入地基二體構造受到破壞而形成日勺空洞或裂縫中，起不到防滲灌漿的作用，難以提高地基艮I抗

滲性能。而水玻璃漿液可以進入細砂層和細砂層的孔隙。

采用復合灌漿措施，可取長補短，先用水泥灌漿處理，使水泥漿液先行填充地基土體中大小不

一的孔洞和裂隙，經48小時的沉淀和固化，然后對同一孔進行清孔，再:灌注水玻璃漿液（如酸性水

玻璃漿液），這樣既可以充足發(fā)揮水泥漿液強度高的特點，乂可以充足運用水玻璃漿液H勺長處，提

高注漿的效果。這種復合灌漿的措施，已在江蘇豐縣廢黃河畔口勺范樓閘應用，粉砂土口勺滲透系數

由274.7X10-4cm/s降至1.3X10-7cm/s如下。

三、灌漿工藝（一）灌漿加固工藝1.灌漿孔的布設。加固灌漿孔的布設常用方格形、梅花形

和六角形，見圖5—1。方格形的重要長處是便于補加灌漿孔，在復雜的地區(qū)宜采用這種措施，而

梅花形和六角形布孔日勺重要缺陷是不便于補加灌漿孔，估計灌漿后不需補加孔H勺地基多采用這種

形式。2.鉆孔。鉆孔可采用機鉆、錐鉆、打管等多種成孔措施。3.灌柴施工技術要點（1）采

用“圍、擠、壓”的原則，就是先將灌漿區(qū)圈圍住，再在中間插孔灌漿擠密，最終逐序壓實，這樣

易于保證灌漿質量。最佳采用分序灌漿的措施。圖5-1灌漿孔布置圖

（2）在也許的狀況下，以采用較大日勺壓力為好.

（3）灌漿開始時，以稀漿開始，采用逐漸加稠的J措施。（接下頁）

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（二）帷幕灌漿工藝灌漿技術除作為加固地基外.也適合堤防工程透水地基H勺防滲處理，構

孫主如［BLOGI筑防滲帷幕。I.帷幕的設置（1）帷幕日勺位置堤防基礎的灌漿帷幕應與堤防防滲體（多由粘

土一類的不透水材料所構成）相連，因此帷幕宜設在堤防臨水側鋪蓋下或臨水坡腳下，見圖5

-2（2）帷幕口勺形式1）均厚式帷幕帷幕各排孔的深度均相似。稱為均厚式帷幕。在砂礫石層

厚度不大，灌漿帷幕不甚深的狀況下，一般多采用這種形式。2）階梯式帷幕在深厚的砂礫石層

中，由于滲流坡降隨砂礫石層H勺加深（即隨帷幕H勺加深）而逐漸減小，故設置深帷幕時，多采用

上寬下窄呈階梯狀的帷暮。幕寬的部位，灌漿孔日勺排數多；幕窄的部位，灌漿孔的排數少。圖

5—2灌漿帷幕位置示意圖

（3）帷幕U勺深度和厚度

一般狀況下，帷幕深度宜穿過砂礫石層到達基巖，這樣可以起到所有封閉滲流通道的作用。

帷幕口勺厚度（T）重要是根據幕體內的容許坡降值來確定口勺。但可按下式作初步估算:

T=H/J（5-2）

式中H為最大作用水頭，m；J為帷幕的容許比降，對一般粘土漿可采用JW3?4。

對于砂礫石厚度較淺，一般設置1?2排灌漿孔即可，對基礎承受的水頭超過25?30m時，帷

幕H勺構成才設置2?3排。

灌漿孔距重要決定于地層的J滲透性、灌漿壓力、灌漿材料等有關原因，一般要通過試驗確定,

一般孔距為2?4m。假如在灌漿施工過程中，發(fā)現(xiàn)漿液擴散范圍局限性，則可采用縮小孔距，

加密鉆孔的措施來補救。

2.帷幕灌漿措施鉆孔灌漿措施重要有打花管灌漿法、套管護壁法、循環(huán)鉆灌法和袖閥管

法。（1）打花管灌漿法首先在地層中打入一下部帶尖頭的花管，然后沖洗進入管中的砂土，

最終自下而上分段撥管灌漿。見圖5—3。此法比較簡樸，但遇卵石及塊石時打管很困難，故只

合用于較淺的砂土層。（2）套管護壁法套管護壁法的施工見圖5—4所示，邊鉆孔邊打入護

壁套管，直至預定的灌漿深度（a）,接著下入灌漿管（b）,然后拔套管灌注第一灌漿段（c）,

再用同法灌注第二段（d：及其他各段，直至孔頂。（3）循環(huán)鉆灌法如圖5—5,這種措施僅

在地表埋設護壁管，而無需在孔中打入套管，自上而下鉆完一段灘注一段，直至預定深度為止，

鉆孔時需用泥漿固壁或較稀口勺漿液固壁。如砂礫層表面有粘性土復蓋，護壁管可埋設在土層中

（a）,如無粘土層則埋設在砂礫石層中（b）。圖5—3打花管灌漿法

圖5—4套管護壁灌漿法

圖5—5循環(huán)鉆灌法圖5—6袖閥管法施工程序

（4）袖閥管法

袖閥管法依J施工可分四個環(huán)節(jié)，見圖5-6。鉆孔用優(yōu)質泥漿（如膨潤土）固壁，不用套管護

壁（a）；插入袖閥管為使套殼料口勺厚度均勻，應設法使袖閥管位于鉆孔的中心（b）；澆注套

殼料用套殼料置換孔內泥漿（c）；套殼料U勺作用是封閉袖閥管與鉆孔壁之間II勺環(huán)狀空間，防

止灌漿時漿液流竄，套殼在規(guī)定H勺灌漿段范圍內受到破碎而開環(huán)，逼使灌漿漿液在一種灌漿段

范圍內進入地層。灌漿待套殼料只有一定強度后，在袖閥管內放入帶雙塞時灌漿管進行灌漿

（d）O

灌漿措施的選用重要取決于施工隊伍的經驗和技術純熟程度，其中打花管法灌漿最為簡樸，

袖閥管法比較復雜某些，但?施工質量較高。袖閥管法可根據需要灌注任何一種灌漿段，還可以

進行反復灌漿。并且可使用較高的灌漿壓力，冒漿和串漿的也許性小。

在砂礫石層灌漿中，對灌漿壓力確實定，目前還缺乏統(tǒng)一的、比較精確的計算灌漿壓力的公

式。灌漿初期，也可先憑經驗預估的壓力灌漿，然后根據吸漿狀況以及對地表的觀測，觀有無冒

漿或抬動變形狀況，再做壓力調整。

灌漿的施工機具比較簡樸，可采用專用灌漿泵，也可以自行用一般II勺泥漿泵加設一種簡樸的

攪拌器構成。對進漿量較小的粉砂層灌漿，也可以采用簡樸的手壓注漿泵或隔閡泵來替代。

（三）灌漿效果檢查

灌漿法作為地基加固和地基防滲處理，灌漿效果的檢查還沒有比較合適的原則，但一般常用

下列幾種措施判斷。

1.漿液II勺灌入量同一地區(qū)堤防地基II勺差異不是很大，可以根據各孔段的單位灌入量來衡量。

2.壓水試驗設檢查孔做壓水試驗，以單位吸水量值表達幕體H勺滲透性。

四、堤身劈裂灌漿

劈裂灌漿是運用堤身的最小主應力面和堤軸線方向一致H勺規(guī)律，以土體水力劈裂原理，沿堤

軸線布孔，在灌漿壓力下、以合適U勺漿液為能量載體，有控制地劈裂堤身，在堤身形成密實、豎

直、持續(xù)、一定厚度的漿液防滲固結體，同步與漿脈連通的所有裂縫、洞穴等隱患均可被漿液

充填密實。適應于處理堤身浸潤線出溢點過高、有散浸現(xiàn)象、裂縫（不包括滑坡裂筵）、多種

洞穴。

堤身劈裂灌漿防滲處理，多采用單排布孔?？拙??10m。在彎曲堤段應合適縮小孔距。

劈裂灌漿和錐探充填灌漿漿液多采用土料漿，參見表5—3、5-4o根據不一樣的需要可摻入

水泥、多種外加劑。

表5—3漿土料選擇表

項目劈裂灌漿充填灌漿

塑性指數（％）粘粒含量（％）粉粒含量（％）砂粒含量（％）有機值含量（％）可溶鹽含量（％）

8?1520?3030?5010?30V2V810?2520?4540?70V10V2V8

灌漿孔口壓力以產生沿堤線方向脈狀擴散形成一持續(xù)的防滲體，但乂不得產生有害的水平

脈狀擴散和變形為準，需要現(xiàn)場灌漿試驗或施工前期確定。堤防灌漿口壓力多在0.1?IMPa間。

堤身劈裂灌漿應“少灌多次”，分序灌漿，推遲壩面裂縫的出現(xiàn)和控制裂縫的J開度在3cm之

內，并在灌后能基本閉合。每孔灌漿次數應在5次以上，每次灌漿量控制在每米0.5?lm3之間。

形成的脈狀泥墻厚度應在5?20cm之間。一年后脈狀泥墻U勺容重應不小于14kN/m3,一般可達

15?17N/m3,水平向滲透系數達10-6?10-8cm/s。

考慮到堤身應力，劈裂灌漿應在不擋水的枯水期進行，同步應核算灌漿期堤坡的穩(wěn)定性，進

行堤身變形、裂縫等觀測，以策安全。對于較寬口勺堤防，也應核算堤身應力分布，防止貫穿性橫

縫產生。

表5—4漿漿液物理力學性能表

項目劈裂灌漿充填灌漿

容重(kN/m3)粘度(s)穩(wěn)定性(g/cm3)膠體率(%)失水量(cm3/30min)13?1620?700.

1?0.15>7010?3013?1630?100V0.1>8010?30

劈裂灌漿鉆孔均是一次成孔。在沖擊鉆進中一般采用取土鉆頭干鉆鉆進或沖擊錘頭錐擊鉆

進。在回轉鉆進中最佳采用泥漿循環(huán)鉆進，尤其是在某些較重要的水利工程堤壩施工中，應合

理選用沖洗液循環(huán)鉆進，采用清水鉆進時，應根據堤壩日勺十質條件、滲透程度:來謹慎選用°鉆

孔孔徑可小到25mm,一般孔徑在中60-e130mm之間。所有灌漿鉆孔均需埋設孔口管，使頂

部灌漿壓力由孔口管承擔，可施加較大的/灌漿壓力，促使?jié){液析水固結，有助于提高漿液的固

結速率和漿體結石的密實度。

灌漿壓力是劈裂式灌漿施工中的一種重要參數。應注意掌握：起始劈裂壓力、裂縫的擴展壓

力、最大控制灌漿壓力。灌漿壓力的大小不僅與灌漿范圍大小、水文工程地質條件等原因有關,

并且還與地層口勺附加荷載及灌漿深度有關，因此不能用一種公式精確地體現(xiàn)出來，應根據不

?樣狀況通過經驗和灌漿試驗確定。

灌漿過程中，對冒漿、串漿、隆起等某些特殊狀況做好對應的處理。必須做好灌漿結束后的

封孔工作。

灌漿效果檢查有：原處貫入試驗、彈性波法、現(xiàn)場透水試驗、現(xiàn)場載荷試驗等。

第三節(jié)防滲墻技術

防滲墻可以作為堤身和地基的防滲體，也可用于擋土、防沖。根據施工工藝的不一樣，防滲

墻可分為槽段式、樁柱式和預制拼裝式。尤其是射水、鋸槽、鏈斗、多頭攪拌樁、插板等薄墻

措施可較為經濟有效地合用于堤防的垂直防滲。

一、槽段式防滲堵

槽段式防滲墻可采用抓斗、沖擊鉆劈打、輪銃、射水、鋸槽、鏈斗、多頭鉆等成槽機具分一、

二期跳打成槽。按槽厚可分為薄墻(20~60cm)和厚墻(60~120cm)。受機械尺寸所限，抓斗、沖擊

鉆劈打、輪銃等機具僅能形成厚墻，槽孔長度多根據地質條件、混凝土供應強度、施工工藝等

確定，多在2~5m間。而射水、鋸槽、鏈斗、多頭鉆等成槽機具和改善H勺薄型抓斗(30?40cm)、

輪銃(20~60cm)機具可以形成較薄的薄墻。多種機具均有其合用地層口勺問題，如卵礫石含量高且

大H勺地層，多采用沖擊鉆造孔，抽桶出渣，甚至采用預爆破或定向聚能爆破作業(yè)處理。

1.成槽建造槽孔前，多埋設l-2m深的木材或混凝土孔口導向槽板。建造槽孔多采壓SiO2和

A12O3比值在3-4間的粘土(有條件時采用澎潤土)泥漿護壁，參見表5—5。應保持孔內泥漿

漿面在導向槽板3O-5Ocm以內，并不小于地下水位1m以上。抽桶或反循環(huán)出渣清孔，在造孔完

畢后，孔底淤積厚度應不不小于10cm,孔內泥漿口勺比重不不小于13,粘度不不小于30秒，含

砂量不不小于12%。成槽孔斜一般規(guī)定要不不小于0.2。4%,一、二期墻厚搭接要不小于2/3

墻厚，搭接方式有接頭管法、鉆鑿法、雙反弧鉆法等。

表5—5泥漿性能表

粘度⑸比重粘粒含量含砂曷塑性指數膠體率穩(wěn)定性失水量(ml/30min)靜切力?IOPa)

泥餅厚(mm)pH

Imin10min

18?251.1-1.250%W5%>20>96%<0.0320-3020?3050-1002?47~9

2.墻體材料與澆筑墻體材料可采用混凝土、鋼筋混凝土、塑性混凝土、土工膜、自凝灰漿。

混凝土、塑性混凝土采用槽孔內下道管泥漿中澆筑成增工藝。鋼筋混凝土則在澆筑前置入鋼筋

籠。

塑性混凝土（每方）由水泥（70?220kg）、膨潤土（80-150kg）.砂石骨料（1600kg左右）

和水構成，常摻入粉煤灰（50?80kg）和外加劑。所制成的混凝土密度為19-21kN/ir.3,彈模

值在200?lOOOMPa,有很好H勺變形適應性，28天H勺抗壓強度值不小于2MPa,滲透系數在10-

6~10-7cm/s。

自凝灰漿由水泥、膨淮土、緩凝劑和水構成，每方灰漿用水泥100?250kg、膨潤土30?50k

g,漿液密度為12?13kN/m3,彈模值不不小于lOOMPa,有很好的變形適應性，28天的抗壓強

度值約為O.IMPa,滲透系數在10-6-10-7cm/s。在成槽過程中，該漿液起護壁、懸浮渣削、冷卻

潤滑切削頭的作用，槽孔形成后，無需澆筑，自行凝結硬化構成防滲墻。在成槽后的泥漿中加入

多種固化材料，即不限制造孔時間，又可根據需要加入多種固化材料和數最凝結硬化形成強度

和抗?jié)B性較高的防滲墻，則稱之為固化灰漿。

采用直升導管法澆筑泥漿下混凝土時，其配合比多有試驗確定，其骨料一般不不小于4cm,

入槽坍落度多在18-22cm間。相鄰導管間距要不不小于3m,和槽端的間距1m左右。導管埋入

混凝十在l-5m間，按每小時不不小于2m的上升速度持續(xù)澆筑。

3.射水法成墻射水法成墻機重要由造孔機、混凝土攪拌機和澆筑機構成。運用造孔機的成型

器內射水噴嘴形成日勺高速水流（泥漿）切割土層，成型器上卜運動切割修整孔壁，采用泥漿護

壁，正循環(huán)或反循環(huán)出渣。槽孔成型后采用導管法水（泥漿）下澆筑混凝土、塑性混凝土或鋼

筋混凝土形成防滲墻。槽形長為150?200cm,厚為22?60cm,深度可達30m。適應于砂、土

層和粒徑不不小卜100mm的砂礫石地層，垂直精度為1/300,工序槽孔采用成型器側向噴嘴沖

洗一序槽孔側壁進行連接。每臺班工效可達50?7（）m2,水泥用量為KX）kg/m2,造價為150?17

07G/m2（厚22cm混凝土墻）。

4.鋸槽法成墻鋸槽法采用鋸槽機，重要由近乎垂直的鋸管在功率較大的上下擺動裝置，或液

壓裝置（乂稱液壓開槽機）驅動下，鋸管設置口勺刀刃切割地層，隨鋸槽機根據地層狀況按0.1?

40cm/min的速度向前移動開槽。采用泥漿護壁，正循環(huán)或反循環(huán)出渣。槽厚可為18?40cm,

深度可達40m。槽孔成型后，根據需要可采用導管法水（泥漿）下澆筑混凝土、塑性混凝土或

鋼筋混凝土形成防滲墻，但需要采用水脹膠囊等隔漿裝置隔離開槽區(qū)和澆筑區(qū)。由于該法持續(xù)

成槽的特點，可以采用持續(xù)鋪土工膜（垂直鋪塑）和自凝灰漿技術成墻。該法適應于砂、土層

和粒徑不不小于100mm的砂礫石地層，垂直精度不會影響其持續(xù)性，每臺班工效可達50?150

m2,造價為150?250元/m2。

5.鏈斗法成墻采用鏈斗（也可采用旋轉式、往復式等措施）開挖溝槽，鏈斗多為斜臥于槽內,

也有直立形式（日本TRD工法）。槽厚可為16?50cm,深度可達15m（TRD工法可達60m）,

該法適應于砂、土層和含30%如下粒徑不不小于槽厚的砂礫石地層。其澆筑混凝土和鋪土工

膜措施類似鋸槽法成墻。

（-）帷幕灌漿工藝灌漿技術除作為加固地基外，也適合堤防工程透水地基的防滲處理，構

筑防滲帷幕。1.帷幕的設置（1）帷幕的位置堤防基礎的灌漿帷幕應與堤防防滲體（多由粘

上一類的不透水材料所構成）相連，因此帷幕宜設在堤防臨水側鋪蓋下或臨水坡腳下，見圖5

-2（2）帷幕日勺形式1）均厚式帷幕帷幕各排孔的深度均相似。稱為均厚式帷幕。在砂礫石層

厚度不大，灌漿帷幕不甚深的狀況下，?般多采用這種形式。2）階梯式帷幕在深厚的砂礫石

層中，由于滲流坡降隨砂礫石層的加深（即隨帷幕的加深）而逐漸減小，故設置深帷幕時，多

采用上寬下窄呈階梯狀的帷幕。幕寬的部位，灌漿孔的排數多；幕窄的部位，灌漿孔的排數少。

圖5-2灌漿帷幕位置示意圖

（3）帷幕H勺深度和厚度

一般狀況下，帷幕深度宜穿過砂礫石層到達基巖，這樣可以起到所有封閉滲流通道的作用。

帷幕的厚度（T）重要是根據幕體內的容許坡降值來確定的。但可按下式作初步估算：

T=H/J（5-2）

式中H為最大作用水頭，m；J為帷幕的容許比降，對一般粘土漿可采用JW3?4。

對于砂礫石厚度較淺，一般設置I?2排灌漿孔即可，對基礎承受R勺水頭超過25?30m時1

帷幕日勺構成才設置.2?3排。

灌漿孔距重要決定于地層的滲透性、灌漿壓力、灌漿材料等有關原因，一般要通過試驗確定，

一般孔距為2?4m。假如在灌漿施工過程中，發(fā)現(xiàn)漿液擴散范圍局限性，則可采用縮小孔距，

加密鉆孔的措施來補救。

2.帷幕灌漿措施鉆孔灌漿措施更要有打花管灌漿法、套管護壁法、循環(huán)鉆灌法和袖閥管

法。（1）打花管灌漿法首先在地層中打入一下部帶尖頭的花管，然后沖洗進入管中的砂土,

最終自下而上分段撥管灌漿。見圖5—3。此法比較簡樸，但遇卵石及塊石時打管很困難，故只

合用于較淺的砂土層。（2）套管護壁法套管護壁法的施工見圖5—4所示，邊鉆孔邊打入

護壁套管，直至預定R勺灌漿深度（a）,接著下入灌漿管（b）,然后拔套管灌注第一灌漿段（c）,

再用同法灌注第二段（d）及其他各段，直至孔頂。（3）循環(huán)鉆灌法如圖5—5,這種措施

僅在地表埋設護壁管，而無需在孔中打入套管，自上而卜鉆完一段灌注一段，直至預定深度為

止，鉆孔時需用泥漿固壁或較稀U勺漿液固壁。如砂礫層表面有粘性土復蓋，護壁管可埋設在土

層中（a）,如無粘土層則埋設在砂礫石層中（b）。圖5—3打花管灌漿法

圖5—4套管護壁灌漿法

圖5—5循環(huán)鉆灌法圖5—6袖閥管法施工程序

（4）袖閥管法

袖閥管法的施工可分四個環(huán)節(jié)，見圖5—6。鉆孔用優(yōu)質泥漿（如膨潤土）固壁，不用套管

護壁（a）；插入袖閥管為使套殼料的厚度均勻，應設法使袖閥管位于鉆孔的中心（b）；澆注

套殼料用套殼料置換孔內泥漿（c）；套殼料日勺作用是封閉袖閥管與鉆孔壁之間的環(huán)狀空間，

防止灌漿時漿液流竄，套殼在規(guī)定的灌漿段范闈內受到破碎而開環(huán)，逼使灌漿漿液在一種灌漿

段范圍內進入地層。灌漿待套殼料只有一定強度后，在袖閥管內放入帶雙塞的灌漿管進行灌漿

（d）。

灌漿措施的選用重要取決于施工隊伍口勺經驗和技術純熟程度，其中打花管法灌漿最為簡樸,

袖閥管法比較復雜某些，但施工質量較高。袖閥管法可根據需要灌注任何一種灌漿段：還可以

進行反復灌漿。并且可使用較高的灌漿壓力，冒漿和串漿日勺也許性小。

在砂礫石層灌漿中，對灌漿壓力確實定，目前還峽乏統(tǒng)一的I、比較精確日勺計算灌漿壓力的公

式。灌漿初期，也可先憑經驗預估II勺壓力灌漿，然后根據吸漿狀況以及對地表的觀測：視有無

冒漿或抬動變形狀況，再做壓力調整。

灌漿的施工機具比較簡樸，可采用專用灌漿泵，也可以自行用一般的泥漿泵加設一種簡樸的

攪拌器構成。對進漿品較小的粉砂層灌漿，也可以采用簡樸口勺手壓注漿泵或隔閡泵來替代。

（三）灌漿效果檢查

灌漿法作為地基加固和地基防滲處理.，灌漿效果的檢查還沒有比較合適II勺原則，但一般常用

下列幾種措施判斷。

1.漿液口勺灌入量同一地區(qū)堤防地基口勺差異不是很大，可以根據各孔段的單位灌入最來衡量。

2.壓水試驗設檢查孔做壓水試驗，以單位吸水量值表達幕體口勺滲透性。

四、堤身劈裂灌漿

劈裂灌漿是運用堤身肢最小主應力面和堤軸線方向一致的規(guī)律，以土體水力劈裂原理，沿堤

軸線布孔，在灌漿壓力下，以合適的漿液為能量載體，有控制地劈裂堤身，在堤身形成密實、

豎直、持續(xù)、一定厚度日勺漿液防滲固結體，同步與漿脈連通口勺所有裂縫、洞穴等隱患均可被漿

液充填密實。適應于處理堤身浸潤線出溢點過高、有散浸現(xiàn)象、裂縫（不包括滑坡裂健）、多

種洞穴。

堤身劈裂灌漿防滲處理，多采用單排布孔?？拙??iOm“在彎曲堤段應合適縮小孔距。

劈裂灌漿和錐探充填灌漿漿液多采用土料漿，參見表5—3、5—4。根據不一樣的需要可摻入

水泥、多種外加劑。

表5—3漿土料選擇表

項目劈裂灌漿充填灌漿

塑性指數（％）粘粒含量（％）粉粒含量（％）砂粒含量（％）有機值含量（％）可溶鹽含量（％）

8?1520?3030?5010?30V2V810?2520?4540?70V10V2V8

灌漿孔口壓力以產生沿堤線方向脈狀擴散形成一持續(xù)的防滲體，但又不得產生有害的水平脈

狀擴散和變形為準，需要現(xiàn)場灌漿試驗或施工前期確定。堤防灌漿口壓力多在0.1?IMPa間。

堤身劈裂灌漿應“少灌多次”，分序灌漿，推遲壩面裂縫的出現(xiàn)和控制裂縫的開度在3cm之

內，并在灌后能基本閉合。每孔灌漿次數應在5次以上，每次灌漿量控制在每米0.5?lm3之

間。形成的脈狀泥墻厚度應在5?20cm之間。一年后脈狀泥增H勺容重應不小于l4kN/m3,一股

可達15?17N/m3,水平向滲透系數達I0-6^10-8cm/so

考慮到堤身應力，劈裂灌漿應在不擋水的枯水期進行，同步應核算灌漿期堤坡的穩(wěn)定性，進

行堤身變形、裂縫等觀測，以策安全。對于較寬的堤防，也應核算堤身應力分布，防上貫穿性

橫縫產生。

表5-4漿漿液物理力學性能表

項目劈裂灌漿充填灌漿

容重（kN/m3）粘度（s）稔定性（g/cm3）膠體率（％）失水量（cm3/30min）13?1620?700.

1?0.15>7010?3013?1630?100V0.1>8010?30

劈裂灌漿鉆孔均是一次成孔。在沖擊鉆進中一般采用取十鉆頭干鉆鉆進或沖擊錘頭徘擊鉆

進。在回轉鉆進中最佳采用泥漿循環(huán)鉆進，尤其是在某些較重要H勺水利工程堤壩施工中，應合

理選用沖洗液循環(huán)鉆進，采用清水鉆進時，應根據堤壩日勺土質條件、滲透程度來謹慎先用。鉆

孔孔徑可小至IJ①25mm,一般孔徑在中60-中130mm之間。所有灌漿鉆孔均需埋設孔口管，使頂

部灌漿壓力由孔口管承擔，可施加較大的灌漿壓力，促使?jié){液析水固結，有助于提高漿液的固

結速率和漿體結石的密實度。

灌漿壓力是劈裂式灌漿施工中的一種重要參數。應注意掌握：起始劈裂壓力、裂縫的擴展壓

力、最大控制灌漿壓力。灌漿壓力的大小不僅與灌漿范圍大小、水文工程地質條件等原因有關,

并且還與地層的附加荷載及灌漿深度有關，因此不能用一種公式精確地體現(xiàn)出來，應根據不一

樣狀況通過經驗和灌漿試驗確定。

灌漿過程中，對冒漿、串漿、隆起等某些特殊狀況做好對應的處理。必須做好灌漿結束后口勺

封孔工作。

灌漿效果檢查有：原則貫入試驗、彈性波法、現(xiàn)場透水試驗、現(xiàn)場載荷試驗等。

第三節(jié)防滲墻技術

防滲墻可以作為堤身和地基的防滲體，也可用于擋土、防沖。根據施工工藝的不一年，防滲

墻可分為槽段式、樁柱式和預制拼裝式。尤其是射水、鋸槽、鏈斗、多頭攪拌樁、插板等薄墻

措施可較為經濟有效地合用于堤防歐I垂直防滲。

一、槽段式防滲墻

槽段式防滲墻可采用抓斗、沖擊鉆劈打、輪銃、射水、鋸槽、鏈斗、多頭鉆等成槽機具分一、

二期跳打成槽。按槽厚可分為薄墻(20~60cm)和厚增(60~120cm)。受機械尺寸所限，抓斗、沖擊

鉆劈打、輪銃等機具僅能形成厚墻，槽孔長度多根據地質條件、混凝土供應強度、施工工藝等

確定，多在2~5m間。而射水、鋸槽、鏈斗、多頭鉆等成槽機具和改善附薄型抓斗(30?40cm)、

輪銃(20~60cm)機具可以形成較薄的薄墻。多種機具均有其合用地層的問題，如卵礫石含量高

且大的地層，多采用沖擊鉆造孔，抽桶出渣，甚至采用預爆破或定向聚能爆破作業(yè)處理。

I.成槽建造槽孔前，多埋設1-2m深日勺木材或混凝十孔口導向槽板，建造槽孔多采在SiO2和

A12O3比值在3-4間口勺粘土(有條件時采用澎潤土)泥漿護壁，參見表5—5。應保持孔內泥漿

漿面在導向槽板30-50cm以內，并不小于地下水位1m以上。抽桶或反循環(huán)出渣清孔，在造孔

完畢后，孔底淤積厚度應不不小于10cm,孔內泥漿的比重不不小于1.3,粘度不不小于30秒,

含砂量不不小于12%。成槽孔斜一般規(guī)定要不不小于02-0.4%,一、二期墻厚搭接要不小于2/

3墻厚，搭接方式有接頭普法、鉆鑿法、雙反弧鉆法等。

表5—5泥漿性能表

粘度(s)比重粘粒含量含砂量塑性指數膠體率穩(wěn)定性失水量(ml/30min)靜切力(10Pa)

泥餅厚(mm)pH

IminlOmin

18?251.1-1.250%<5%220296%<0.0320-3020?3050~1002~47~9

2.墻體材料與澆筑墻體材料可采用混凝土、鋼筋混凝土、塑性混凝土、土工膜、自凝灰漿。

混凝土、塑性混凝土采用槽孔內下道管泥漿中澆筑成墻工藝。鋼筋混凝土則在澆筑前置入鋼筋

籠。

塑性混凝土（每方）由水泥（70?220kg）、膨潤土（80?150kg）、砂石骨料（1600kg左右）

和水構成，常摻入粉煤灰（50?80kg）和外加劑。所制成H勺混凝土密度為19?21kN/m3,彈模

值在200?lOOOMPa,有很好打勺變形適應性，28天口勺抗壓強度值不小于2MPa,滲透系數在10-

6?10-7cm/s。

自凝灰漿由水泥、膨潤土、緩凝劑和水構成，每方灰漿用水泥100?250kg、膨潤土30?50k

g,漿液密度為12?13kN/m3,彈模值不不小于lOOMPa,有很好的變形適應性，28天的抗壓

強度值約為O.IMPa,滲透系數在l（）-6-10-7cm/s。在成槽過程中，該漿液起護壁、懸浮渣削、

冷卻潤滑切削頭口勺作用，槽孔形成后，無需澆筑，自行凝結硬化構成防滲墻。在成槽后的）泥漿

中加入多種固化材料，即不限制造孔時間，又可根據需要加入多種固化材料和數量凝結硬化形

成強度和抗?jié)B性較高的防滲墻，則稱之為固化灰漿。

采用直升導管法澆筑泥漿下混凝十時，其配合比多有試驗確定，其廿料一般不不小于4cm,

入槽坍落度多在l8-22cm間。相鄰導管間距要不不小于3m,和槽端口勺間距Im左右。導管埋入

混凝土在l-5m間，按每小時不不小于2m的上升速度掙續(xù)澆筑。

3.射水法成墻射水法成墻機重要由造孔機、混凝土攪拌機和澆筑機構成。運用造孔機的成型

器內射水噴嘴形成口勺高速水流（泥漿）切割土層，成型器上下運動切割修整孔壁，采用泥漿護

壁，正循環(huán)或反循環(huán)出渣。槽孔成型后采用導管法水（泥漿）下澆筑混凝土、塑性混凝土或鋼

筋混凝土形成防滲墻。槽形長為150?200cm,厚為22?60cm,深度可達30m。適應于砂、±

層和粒徑不不小于100mm的砂礫石地層，垂直精度為1/300,二序槽孔采用成型器側向噴嘴沖

洗一序槽孔側壁進行連接。每臺班工效可達50?70m2,水泥用量為100kg/m2,造價為150-1

70元/m2（厚22cm混凝十墻）。

4.鋸槽法成墻鋸槽法采用鋸槽機，重要由近乎垂直的鋸管在功率較大的上下擺動裝置，或液

壓裝置（又稱液壓開槽機）驅動下，鋸管設置的I刀刃切割地層，隨鋸槽機根據地層狀況按0.1?

40cm/min的速度向前移動開槽。采用泥漿護壁，正循環(huán)或反循環(huán)出渣。槽厚可為18?40cm,

深度可達40m。槽孔成型后，根據需要可采用導管法水（泥漿）下澆筑混凝土、塑性混凝土或

鋼筋混凝土形成防滲墻，但需要采用水脹膠囊等隔漿裝置隔離開槽區(qū)和澆筑區(qū)。由于該法持續(xù)

成槽的特點，可以采用持續(xù)鋪土工膜（垂直鋪塑）和自凝灰漿技術成墻。該法適應于砂、土層

和粒徑不不小于100mm的砂礫石地層，垂直精度不會影響其持續(xù)性，每臺班工效可達50?15

0m2,造價為150?250元/m2。

5.鏈斗法成墻采用鏈斗（也可采用旋轉式、往復式等措施）開挖溝槽，鏈斗多為斜臥于槽內，

也有直立形式（日本TRD工法）。槽厚可為16?50cm,深度可達15m（TRD工法可達60m）,

該法適應于砂、土層和含30%如下粒徑不不小于槽厚的砂礫石地層。其澆筑混凝土和鋪土工膜

措施類似鋸槽法成墻。

（二）帷幕灌漿工藝灌漿技術除作為加固地基外，也適合堤防工程透水地基H勺防滲處理，構

筑防滲帷幕。I.帷幕日勺設置（1）帷幕日勺位置堤防基礎的灌漿帷幕應與堤防防滲體（多由粘

土?類的不透水材料所構成）相連，因此帷幕宜設在堤防臨水側鋪蓋下或臨水坡腳下，見圖5

-2（2）帷幕U勺形式1）均厚式帷幕帷幕各排孔的深度均相似。稱為均厚式帷幕。在砂礫石層

厚度不大，灌漿帷幕不甚深的狀況下，一般多采用這種形式。2）階梯式帷幕在深厚的砂礫石

層中，由于滲流坡降隨砂礫石層口勺加深（即隨帷幕的加深）而逐漸減小，故設置深帷幕時，多

采用上寬下窄呈階梯狀的帷幕。幕寬的部位，灌漿孔的排數多：幕窄口勺部位，灌漿孔的排數少。

圖5-2灌漿帷幕位置示意圖

（3）帷幕U勺深度和厚度

一般狀況下，帷幕深度宜穿過砂礫石層到達基巖，這樣可以起到所有封閉滲流通道的作用。

帷幕日勺厚度（T）重要是根據幕體內的容許坡降值來確定於J。但可按下式作初步估算:

T=H/J(5-2)

式中H為最大作用水頭，m；J為帷幕的容許比降，對一般粘土漿可采用JW3?4.

對于砂礫石厚度較淺，一般設置1?2排灌漿孔即可，對基礎承受日勺水頭超過25?30m時，

帷幕的構成才設置2?3排。

灌漿孔距重要決定于地層的滲透性、灌漿壓力、灌漿材料等有關原因，一般要通過試驗確定,

一股孔距為2?4m。假如在灌漿施工過程中，發(fā)現(xiàn)漿液擴散范圍局限性，則可采用縮小孔距，

加密鉆孔的措施來補救。

2.帷幕灌漿措施鉆孔灌漿措施重要有打花管灌漿法、套管護壁法、循環(huán)鉆灌法和袖閥管

法。（1）打花管灌漿法首先在地層中打入一下部帶尖頭的花管，然后沖洗進入管中的砂土,

最終自下而上分段撥管灌漿。見圖5—3。此法比較簡樸，但遇卵石及塊石時打管很困難，故只

合用于較淺的砂土層。（2）套管護壁法套管護壁法的施工見圖5—4所示，邊鉆孔邊打入

護壁套管，直至預定日勺灌漿深度（a）,接著下入灌漿管1b）,然后拔套管灌注第一灌漿段（c）,

再用同法灌注第二段（d）及其他各段，直至孔頂。（3）循環(huán)鉆灌法如圖5—5,這種措施

僅在地表埋設護壁管，而無需在孔中打入套管，自上而下鉆完一段灌注一段，直至預定深度為

止，鉆孔時需用泥漿固壁或較稀H勺漿液固壁。如砂礫層表面有粘性十復蓋,護壁管可埋設在十

層中（a）,如無粘土層則埋設在砂礫石層中（b）。圖5—3打花管灌漿法

圖5—4套管護壁灌漿法

圖5-5循環(huán)鉆灌法圖5—6袖閥管法施工程序

（4）袖閥管法

袖閥管法的施工可分四個環(huán)節(jié)，見圖5—6。鉆孔用優(yōu)質泥漿（如膨潤土）固壁，不用套管

護壁（a）；插入袖閥管為使套殼料的厚度均勻，應設法使袖閥管位于鉆孔口勺中心（b）；澆注

套殼料用套殼料置換孔內泥漿（c）；套殼料的作用是封閉袖閥管與鉆孔壁之間的環(huán)狀空間，

防止灌漿時漿液流竄，套殼在規(guī)定的濯漿段范圍內受到破碎而開環(huán)，逼使灌漿漿液在一種灌漿

段范圍內進入地層。灌漿待套殼料只有一定強度后，在袖閥管內放入帶雙塞的灌漿管進行灌漿

(d)。

灌漿措施的選用重要取決于施工隊伍日勺經驗和技術純熟程度，其中打花管法灌漿最為簡樸，

袖閥管法比較復雜某些，但施工質量較高。袖閥管法可根據需要灌注任何一種灌漿段，還可以

進行反復灌漿。并且可使用較高的灌漿壓力，冒漿和串漿U勺也許性小。

在砂礫石層灌漿中，對灌漿壓力確實定，目前還缺乏統(tǒng)一的、比較精確的計算灌漿壓力的公

式。灌漿初期，也可先憑經驗預估的壓力灌漿，然后根據吸漿狀況以及對地表的觀測：視有無

冒漿或抬動變形狀況，再做壓力調整。

灌漿的施工機具比較簡樸，可采用專用灌漿泵，也可以自行用一般的泥漿泵加設一種簡樸U勺

攪拌器構成。對進漿量較小的粉砂層灌漿，也可以采用簡樸的手壓注漿泵或隔閡泵來替代。

（三）灌漿效果檢查

灌漿法作為地基加固和地基防滲處理，灌漿效果的檢查還沒有比較合適口勺原則，但一般常用

卜.列幾種措施判斷。

1.漿液的灌入量同一地區(qū)堤防地基的差異不是很大，可以根據各孔段的單位灌入量來衡量。

2.壓水試驗設檢查孔做壓水試驗，以單位吸水量值表達幕體的滲透性。

四、堤身劈裂灌漿

劈裂灌漿是運用堤身的最小主應力面和堤軸線方向一致H勺規(guī)律，以土體水力劈裂原理，沿堤

軸線布孔，在灌漿壓力下，以合適的I漿液為能量載體，有控制地劈裂堤身，在堤身形成密實、

豎直、持續(xù)、一定厚度的漿液防滲固結體，同步與漿脈連通II勺所有裂縫、洞穴等隱患均可被漿

液充填密實。適應于處理堤身浸潤線出溢點過高、有散浸現(xiàn)象、裂縫（不包括滑坡裂縫）、多

種洞穴。

堤身劈裂灌漿防滲處理，多采用單排布孔?？拙??10m。在彎曲堤段應合適縮小孔距。

劈裂灌漿和錐探充填灌漿漿液多采用土料漿，參見表5—3.5—4。根據不一樣的需要可摻入

水泥、多種外加劑。

表5—3漿土料選擇表

項目劈裂灌漿充填灌漿

塑性指數（％）粘粒含量（％）粉粒含量（％）砂粒含量（％）有機值含量（％）可溶鹽含量（％）

8?1520?3030?5010?30V2V810?2520?4540?70V10V2V8

灌漿孔口壓力以產生沿堤線方向脈狀擴散形成一持續(xù)的防滲體，但又不得產生有害的水平

脈狀擴散和變形為準，需要現(xiàn)場灌漿試驗或施工前期確定。堤防灌漿口壓力多在0.1?IMPa間。

堤身劈裂灌漿應“少灌多次”，分序灌漿，推遲壩面裂縫的出現(xiàn)和控制裂縫的開度在3cm之

內，并在灌后能基本閉合。每孔灌漿次數應在5次以上，每次灌漿量控制在每米（）.5?lm3之

間。形成的脈狀泥墻厚度應在5?20cm之間。一年后脈狀泥墻口勺容重應不小于14kN/m3,一般

可達15?17N/m3,水平向滲透系數達10-6-10-8cm/so

考慮到堤身應力，劈裂灌漿應在不擋水的枯水期進行，同步應核算灌漿期堤坡H勺穩(wěn)定性，進

行堤身變形、裂縫等觀測，以策安全。對I?較寬日勺堤防，也應核算堤身應力分布，防上貫穿性

橫縫產生。

表5-4漿漿液物理力學性能表

項目劈裂灌漿充填灌漿

容重（kN/m3）粘度（C穩(wěn)定性（g/cm3）膠體率（%）失水量（cm3/30min）13?1620?700.

1?0.15>7010—3013?1630?100<0.1>8010?30

劈裂灌漿鉆孔均是一次成孔。在沖擊鉆進中一般采用取土鉆頭干鉆鉆進或沖擊錘頭錐擊鉆

進。在回轉鉆進中最佳采用泥漿循環(huán)鉆進，尤其是在某些較重要U勺水利工程堤壩施工中，應合

理選用沖洗液循環(huán)鉆進，采用清水鉆進時，應根據堤壩H勺土質條件、滲透程度來遂慎選用。鉆

孔孔徑可小到中25mm,一般孔徑在660-6130mm之間。所有灌漿鉆孔均需埋設孔口管，使頂

部灌漿壓力由孔II管承擔，可施加較大的灌漿壓力，促使?jié){液析水固結，有助于提高漿液日勺固

結速率和漿體結石日勺密實度。

灌漿壓力是劈裂式灌漿施工中的一種重要參數。應注意掌握：起始劈裂壓力、裂縫的擴展壓

力、最大控制灌漿壓力。灌漿壓力的大小不僅與灌漿范圍大小、水文工程地質條件等原因有關,

并且還與地層的附加荷載及灌漿深度有關，因此不能用一種公式精確地體現(xiàn)出來，應根據不一

樣狀況通過經驗和灌漿試驗確定。

灌漿過程中，對冒漿、串漿、隆起等某些特殊狀況做好對應日勺處理。必須做好灌漿結束后日勺

封孔工作。

灌漿效果檢查有：原則貫入試驗、彈性波法、現(xiàn)場透水試驗、現(xiàn)場載荷試驗等。

第三節(jié)防滲墻技術

防滲墻可以作為堤身和地基的防滲體，也可用于擋土、防沖。根據施工工藝口勺不一呼，防滲

墻可分為槽段式、樁柱式和預制拼裝式。尤其是射水、鋸槽、鏈斗、多頭攪拌樁、插板等薄墻

措施可較為經濟有效地合用于堤防的垂直防滲。

一、槽段式防滲增

槽段式防滲墻可采用抓斗、沖擊鉆劈打、輪銃、射水、鋸槽、鏈斗、多頭鉆等成槽機具分一、

二期跳打成槽。按槽厚可分為薄墻(20~60cm)和厚墻(60~120cm)。受機械尺寸所限,抓斗、沖擊

鉆劈打、輪銃等機具僅能形成厚墻，槽孔長度多根據地質條件、混凝土供應強度、施工工藝等

確定，多在2~5m間。而射水、鋸槽、鏈斗、多頭鉆等成槽機具和改善的薄型抓斗(30?40cm)、

輪銃(20?60cm)機具可以形成較薄H勺薄墻。多種機具均有其合用地層的問題，如卵礫石含量高

且大日勺地層，多采用沖擊鉆造孔，抽桶出渣，甚至采用預爆破或定向聚能爆破作業(yè)處理。

1.成槽建造槽孔前，多埋設l-2m深H勺木材或混凝土孔口導向槽板。建造槽孔多采用SiO2和

AI2O3比值在3-4間II勺粘土(有條件時采用澎潤土)泥漿護壁，參見表5—5。應保持孔內泥漿

漿面在導向槽板30-50cm以內，并不小于地下水位1m以上。抽桶或反循環(huán)出渣清孔，在造孔

完畢后，孔底淤積厚度應不不小于10cm,孔內泥漿的比重不不小于1.3,粘度不不小于30秒，

含砂量不不小于12%。成槽孔斜一般規(guī)定要不不小于020.4%,一、二期墻厚搭接要不小于2/

3墻厚，搭接方式有接頭管法、鉆鑿法、雙反弧鉆法等。

表5-5泥漿性能表

粘度(s)比重粘粒含量含砂量塑性指數膠體率穩(wěn)定性失水量(ml/30min)靜切力(lOPa)

泥餅厚（mm）pH

IminlOmin

18~251.1-1.250%W5%220296%W0.0320~3020-3050-1002~47~9

2.墻體材料與澆筑墻體材料可采用混凝土、鋼筋混凝土、塑性混凝土、土工膜、自;疑灰漿。

混凝土、塑性混凝土采用槽孔內下道管泥漿中澆筑成墻工藝。鋼筋混凝土則在澆筑前置入鋼筋

籠。

塑性混凝土（每方）由水泥（70?220kg）、膨潤土（80?150kg）、砂石骨料（1600kg左右）

和水構成，常摻入粉煤灰（50?80kg）和外加劑。所制成的混凝土密度為19?21kN/m3,彈模

值在200?lOOOMPa,有很好U勺變形適應性，28天"勺抗壓強度值不小于2MPa,滲透系數在10-

6?10-7cm/s。

自凝灰漿由水泥、膨潤土、緩凝劑和水構成，每方灰漿用水泥l(xiāng)（X）?250kg、膨潤土30?50k

g,漿液密度為12?13kN/m3,彈模值不不小于lOOMPa,有很好的變形適應性，28天日勺抗壓

強度值約為O.IMPa,滲透系數在10-6-10-7cm/s。在成槽過程中，該漿液起護壁、懸浮渣削、

冷卻潤滑切削頭的作用，槽孔形成后，無需澆筑，自行凝結硬化構成防滲墻。在成槽后的泥漿

中加入多種固化材料，即不限制造孔時間，乂可根據需要加入多種固化材料和數量凝結硬化形

成強度和抗?jié)B性較高口勺防滲墻，則稱之為固化灰漿。

采用直升導管法澆筑泥漿下混凝土時，其配合比多有試驗確定，其骨料一般不不小于4cm,

入槽坍落度多在18?22cm間。相鄰導管間距要不不小于3m,和槽端時間距1m左右。導管埋入

混凝土在l-5m間，按每小時不不小于2m的上升速度持續(xù)澆筑。

3.射水法成墻射水法成墻機重要由造孔機、混凝土攪拌機和澆筑機構成。運用造孔機的成型

器內射水噴嘴形成日勺高速水流（泥漿）切割土層，成型器上下運動切割修整孔壁，采用泥漿護

壁，正循環(huán)或反循環(huán)出渣。槽孔成型后采用導管法水（泥漿）下澆筑混凝土、塑性混凝土或鋼

筋混凝土形成防滲墻。槽形長為150?200cm,厚為22?60cm,深度可達30m。適應于砂