浅谈防渗技术在长江重要堤防隐蔽工程中的应用

　九八长江大洪水过后，国家投入巨资加强对以长江干堤为重点的防洪工程建设。目前，长江重要堤防工程中存在的问题，已达到基本治理，各项工程已全部完工，正在发挥着巨大的社会效益和经济效益。
　　本人作为项目总工先后参加了长江重要堤防隐蔽工程三个项目的全过程施工，分别是马鞍山江堤加固工程第二标段姑溪河堤防渗工程、武汉市长江干堤加固工程第一标段军山堤防渗工程及同马大堤加固工程第六标段复兴、合成圩段防渗工程。经过验收，三个工程均被评定为优良工程，目前已投入使用。在参加工程施工中，闲暇之余本人注意学习、了解了国内堤防防渗技术在长江堤防治理工程中的应用，现将了解到的堤防防渗技术在长江堤防中的应用情况作一介绍。
　　 一、长江堤防防渗技术的应用
　　防渗墙作为一项防渗技术在水库大坝中早已应用，但在江、河、湖、泊的堤防加固中未曾应用过，主要原因首先是墙体太厚（＞６０ｃｍ），其次造价太高。随着社会的进步，科学技术的不断发展，按照堤防防渗技术的要求及考虑堤防渗流的特点，薄壁防渗墙（厚≤３０ｃｍ）施工技术诞生了，并从98年起在长江重要堤防隐蔽工程建设中得到了广泛应用并得以不断提高和完善。
按照成墙方式的不同，可分为开槽置换法、深层搅拌法、高压喷射法和振动挤压法４种工法。
　　 1、开槽置换法
　　（1）抓斗工法
　　薄型抓斗技术由中国水利水电基础工程局开发研制成功。抓斗斗体厚0.3～0.5ｍ不等，斗体开度一般为2.5ｍ，高６～７ｍ，重６～７ｔ。按工作原理抓斗斗体可分液压式和机械式两种，液压式在土、砂地层中工效较高，机械式可进行冲抓作业，多应用于卵石和软岩地层中。抓斗主机一般采用进口或国产的专用设备，德国的宝峨和利勃海尔、意大利土力、日本真砂以及中国抚顺挖掘机厂的设备在隐蔽工程施工中都应用过。薄型抓斗成墙最大深度可达４０ｍ，其工效一般在１００～１５０ｍ２／台。ｄ，但若遇密实粉细砂工效仅５０ｍ２／台。对于较深的墙体，抓斗的效率明显降低，且设备故障率提高，最大故障为斗体掉在基础砂层内不容易打捞。抓斗设备价格较高，因此造墙单价也相对增加了。在堤防隐蔽工程施工中，抓斗工法多用于深度大于２０ｍ的防渗墙施工，浅墙则因其造价高而不具竞争力。
（2）射水工法
　　射水技术是福建省水科所１９９６年开发成功的，目前已改进至第三代，最大深度可达３０ｍ。它的工作原理是利用主机上的水泵和成型器中的高压射水装置形成高速射流破坏土体结构。通过正循环系统使泥沙混合体溢出地面，同时利用卷扬机操作成型器反复上下冲击运动挤压形成槽孔，成孔后采用常规水下混凝土浇筑法浇筑。其成型槽孔厚为２２～４５ｃｍ。射水法通常适用于砂层及含砾较少且粒径不大的砂砾石层。在同马大堤加固工程施工中，射水穿过了9.1ｍ的砂卵石层（粒径大于１０ｍｍ含量达３０％）并成功造墙。射水法工效及造价与抓斗法相比略低。
在工程质量上，这两种造墙质量一般都可得到保证，但从施工工艺来看，因采取Ⅰ序槽、Ⅱ序槽的施工程序，因此不可避免地存在接缝，接缝质量的好坏将直接影响墙体质量，在施工中必须多加重视。
（3）、锯槽工法
　　锯槽法工艺由新乡市黄河工程公司与河南黄河河务局共同研制开发的成墙技术，最先在黄河堤防防渗工程中使用，1998年首次被引入长江堤防建设。锯槽机由液压缸产生动力，带动装有切削刀排的刀杆作上下往复运动，被切削掉的土体沉渣落入槽底后，由反循环排渣系统排出槽孔，施工中使用一定浓度的泥浆固壁，开槽机连续不断地沿墙体轴线作业前移，直到墙体末端，从而形成一个规则连续的长形槽孔。根据工程设计与要求，使用不同长度、宽度的刀排，即可开出不同长度、宽度的槽孔。在槽内充填不同的墙体材料，即形成不同抗压强度、抗渗系数的薄壁连续防渗墙，以达到防渗、封堵空洞、裂缝等隐患险点消除的目的。锯槽法优点在于可实现真正意义上的连续开槽，成槽质量好，但在浇筑混凝土时仍需进行隔离以分割槽段。隔离方法有刚性隔离及土工布袋隔离两种，但在长江堤防隐蔽工程中多用后者，不仅施工方便、造价便宜，而且质量也有保证。锯槽法造价和射水法基本一致，但工效较低，对粘性较大的土层工效更低；若遇砂卵石层或溃口段等部位，锯槽难以进行。锯槽法在黄河下游堤防荆隆宫截渗墙工程施工中,极限深度可达４5ｍ，在长江堤防工程中，墙深一般在２５ｍ以内，墙厚０．２２～０．４ｍ。