蔡金麗

（太原市水利勘測設計院，山西 太原 030002）

河道治理蓄水防滲技術研究

蔡金麗

（太原市水利勘測設計院，山西 太原 030002）

結合汾河霍州城區(qū)段治理工程，對高壓噴射灌漿板墻、振動沉膜防滲板墻、復合土工膜、黏土鋪蓋和膨潤土防滲毯等各種常用防滲技術進行了分析研究，通過技術經濟比較，得出了復合土工膜為該工程的合理防滲方案。

蓄水防滲；復合土工膜；河道治理；汾河

位于北方城區(qū)段的防洪河道，因河流大部分為季節(jié)性河流，雨季洪水暴漲暴落，枯水期卻又污水橫流，因此迫切需要對河道進行蓄水美化治理。作為河道治理的重中之重，庫區(qū)蓄水防滲問題重大。為使設計方案經濟、合理、可靠，結合在很多河道治理工程中遇到的問題和解決方法，以汾河霍州城區(qū)段河道治理蓄水防滲作為工程實例，對在工程中常用的垂直防滲和水平防滲進行詳細的技術及經濟比較，以期為廣大設計人員提供一些方案優(yōu)選方面的借鑒。

1 垂直防滲

目前用于垂直防滲的技術措施有高壓噴射灌漿板墻和振動沉模防滲板墻。

高壓噴射灌漿板墻是以高壓把漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層，土粒從土體上剝落下來后，一部分細小土粒隨著漿液冒出地面，其余部分與灌入的漿液混合摻攪，在土體中形成凝結體。高壓噴射灌漿的形式有定噴、擺噴、旋噴三種。其中定噴適應于粉土、砂土；擺噴、旋噴適應于粉土、砂土、礫石和卵（碎）石地層。該方法適應地基結構能力較強，目前高壓射流能破壞的地層均可處理。鉆孔垂直度至關重要，可控制在3‰左右。對本工程來說，防滲要求較高，如果垂直方向有偏差，極易造成地下漏洞，形成滲漏通道。經初步估算，高壓噴射灌漿板墻造價為230元/m2。

振動沉模防滲板墻用于砂、砂性土、黏性土、淤泥質土及砂礫石地層建筑混凝土連續(xù)防滲墻，造墻深度可達20m左右，厚度8～25cm，最厚可達30cm。但該方法對卵石含量高的厚地層沉入困難，不能沉入基巖和大塊石中。目前，造墻深度尚不能超過25m。據初步估算，造墻30m深的連續(xù)防滲墻折合水平防滲造價為 180 元/m2。

選用垂直防滲時，蓄水庫區(qū)以下地層有連續(xù)的不透水層，地層巖性以粉土、砂土為主，且埋深較淺，有大塊礫石或破碎巖層等地層不適合采用。

根據地質資料分析，汾河霍州城區(qū)段屬地質破碎區(qū)，河底沒有相對隔水層，無自然防滲條件。河道以下以砂卵石為主，主要地層巖性為礫石、卵石、泥巖強風化層，均為強透水層，鉆孔至河底以下25m處仍為河卵石或強風化巖層，基本不具備做垂直防滲的條件。

高壓噴射灌漿板墻雖可用，但處理所要求的技術條件和造價太高，且難以保證防滲效果，對沿線的地質勘探要求很高，所以本工程不適宜采用垂直防滲。

2 水平防滲

目前常見的水平防滲形式有復合土工膜、黏土鋪蓋和膨潤土防滲毯等。

2.1 復合土工膜

土工膜是一種由高聚合物制成的透水性極小的土工合成材料，有很好的不透水性、彈性和適應變形能力，能承受不同的施工條件和工作應力；有良好的耐老化能力。土工膜的滲透系數一般為10-12～10-11cm/s，是一種較為理想的防滲材料。但土工膜厚度較薄，極易在施工中受損破裂，或被石料中的石塊等堅硬物刺破或頂破。針對上述問題，可在土工膜的上下兩面加以保護，將土工膜與針刺土工織物通過擠壓、滾壓或噴涂等工藝制成整體結構的復合土工膜。其防滲造價為 125 元/m2。

2.2 黏土鋪蓋

在防滲要求不太高的條件下，黏土防滲是工程上使用最為普遍的方法。原始土壤壓實后的滲透系數在10-6～10-5cm/s之間。特點是：在當地具有合適資源時，易于施工，建設費用較低；可以保持一定的滲透水量，有利于維持水質和原有生態(tài)環(huán)境；在一定條件下對污染物具有截污和凈化能力。缺點是滲透系數較高，有可能破壞耕地或造成水土流失。黏土防滲要求鋪土厚度0.6m以上，地基開挖量相對較大。黏土防滲造價150元/m2。

2.3 膨潤土防滲毯

膨潤土防滲毯是引進國際先進水利科學技術項目的一項科技成果，可用于水利工程中的大中型河道、水庫庫區(qū)防滲、灌溉渠道防滲環(huán)保工程及市政工程等領域。膨潤土防滲毯對地基不均勻沉降及凍融影響有較好的適應性，其滲透系數遠低于黏土的滲透系數，只有10-11cm/s，防滲效果較好。但造價較高，據初步估算約160元/m2。

通過上述對各防滲方案進行綜合比較，確定采用復合土工膜防滲方案。

3 結語

近年來土工膜廣泛應用于大型水利防滲工程，取得了較好的工程效果。但對具體工程而言，選用哪種防滲方案還應具體分析。如果地質條件較好，有天然的不透水層，且埋深較淺，也可選用垂直防滲。

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1004-7042（2011）05-0034-01

蔡金麗（1969-），女，1992年畢業(yè)于太原理工大學水利水電工程建筑專業(yè)，高級工程師。

2011-03-12；

2011-04-23