水泥土在河道防渗治理中的应用

摘要：采用水泥土作为河道治理中的防渗方案，有很多不足之处，例易发生断裂而且不易修复，不利于环境保护等，对不足做详细说明和分析，并提出替代方案。

关键词：水泥土；河道渗漏治理；对策

中图分类号：C35文献标识码： A

前言：河道治理项目中，河底的防渗处理方案很多都采用的是水泥土防渗，水泥土防渗的优点是就地取材、施工较简单，和刚性结构相比造价较低。该方案尽管能够实现河底相对不透水层，达到防渗的效果，但是作为不透水层采用水泥土防渗方案有很多不足之处。我们在以下的文章中，对水泥土再其河道使用中防渗的问题及应用等方面做了分析。

一、水泥土基本特性

水泥上以当地的上料为原料，加入少量的水泥、微量外加剂与适量的水，均匀拌和，采用碾压的机械压制，经过洒水养护一段时间，就可投入其使用中。水泥上的每项物理力学的性能，一般取决于上料颗粒的级配、干密度与水泥的掺量等因素。用细砂上掺巧15%的水泥，压制成水泥上，其干密度可达1.85性.90 g/cm3，在干燥状态下的抗压强度也可达15 -18 MPa，抗冻指标可达玖D25-D25冻融循环(慢冻法)，其强度的损失不能超过25%。在河道工程中水泥上的防渗效果也是十分显著的。

二、水泥土在河道治理中，其防渗层的施工

水泥上防渗层中水泥用量的控制、水泥上拌和均匀度及水泥上初成后养护过程中裂缝的预防是水泥上施工中的水泥土在河道防渗治理中的问题关键环节。

（一）水泥掺量的选择及水泥上的拌和

水泥掺量是保证水泥上质量的核心，主要受到当地上料性能方面影响。在施工的过程中中经试验进行对比，水泥土的重量比在19时防渗的效果最佳。在施工中水泥的掺量控制，一般采取细部控制与宏观控制。一旦水泥在拌和的过程中，出现了不均匀的情况，从而使水泥的含量更大，就不会达到其设计的强度与防渗效果。水泥土的拌和用水泥土拌和机来进行拌和，使水泥和土分布的均匀。

（二）选土也是控制水泥用量，保证水泥土均匀度的前提

选土内容一般就是说，对土的含水量和粒径大小，及纯度等方面来进行有效控制。土的含水量要是过小，就会影响水泥土的压实系数与水泥土的水化反应，则含水量过高不仅会影响拌和机出土速度和水泥土的水泥的均匀度，还使水泥土被碾压成橡皮土。如果一旦土粒径值过大，不仅会影响水泥土的压实质量，还会由于堵塞拌和机出土量。而影响水泥土的拌和均匀度。土的纯度最好不含任何的杂质，假如有杂质的就会影响水泥土的强度与防渗性，施工过程中要用铁丝网筛滤掉超出粒径的土块和杂质。

（三）养护是水泥土施工中一个必不可少的环节

主要养护方法有覆盖微湿法和注水养护法。 首先是，覆盖微湿法。主要覆盖材料有农用地膜、麦秸、草袋等。在施工中通过比较，采用地膜不但能满足养护的目的，而且价钱低廉，因此，农用地膜是养护覆盖材料的首选。农用地膜养护的方法是:首先在铺垫好的水泥土体表面洒上适量的水，以不形成面积积水为准，然后把相应厚度的农用地膜逐幅拉展平铺在上面，各行地膜间隙不能太大，应保持在一定范围上，然后用上堆成小棱体压在地膜行与行之间的搭接处，以达到固定地膜的目的。，其次，就是注水养护法。在水泥上铺垫过程中，铺好一定面积后，也可在该区域用上堆建一闭合低围堰，围堰高150mm，然后向内注相适应深度的水来对水泥上进行养护。这种方法与覆盖微湿法比较，浇水次数减少，节省人工，缺点是上堆围堰一旦出现缺口走水后，会影响其他正在铺筑的水泥上作业面，因此，采用这种方法施工，对压缝堆上围堰的质量要求较严。

二、水泥在河道防渗治理中易出现的问题

（一）易发生断裂且不易修复

水泥土是土壤掺加了水泥形成的特殊复合材料，具备了稍大的强度，但失去了土的散粒性和塑性，极低的抗拉强度取代了土的粘聚力，脆性明显，抗冻融破坏能力差，很容易产生断裂或粉碎等脆性破坏，从而失去作为不透水层的完整性和防渗效果，而且由于在水下，这种破坏容易影响相邻水泥土体的完整性而不容易维修和恢复，即时采取措施在水泥土板块中设置构造缝，也是实属不得已的办法，即通过切缝实现一定程度的水泥土的离散和变形能力。

（二）对基础要求高

水泥土防渗与原河底土层防渗相比工艺控制要求高，施工环境严格，不能在低温下施工（冻融破坏会使其失去后期强度变成粉土），基底必须严格压实，河道底部土体的不均匀沉陷和施工中可能出现的橡皮土均会影响水泥土的施工质量，由于较大的荷载能造成水泥土体断裂或粉碎，因此施工后水泥土顶面不能再作为施工通道使用，严禁通行各类较重的施工机械，施工后的河底要严格保护，在未来任何情况下均不能通行各类车辆和增加较大的荷载。

（三）抗冻性差

水泥土本身具有较强的亲水性，块体里有较多的自由水，抗冻效果差，特别在水位波动区，容易出现冻融、冻胀破坏，此种冻胀破坏不是提高抗冻标号能解决的。

（四）不利于环境保护

水泥土河底不适宜水生动植物的生存，基本失去了河道的自然净化能力，不利于构建生态河道。

（五）不能解决侧渗问题

水泥土防渗不能解决河道侧渗的问题。现在的河道治理，河岸一般都采用有一定弯曲度和造型的浆砌石墙，河底采用水泥土防渗，但是河底水平防渗不能解决河道的侧渗，河道水体会通过河岸浆砌石墙的施工缝产生绕渗而失水，从而失去了河道防渗效果，尤其是对城市河道治理而言也就失去了工程本身的实际意义和价值。因此，在比较宽的河道内采用水泥土进行防渗处理的方案还是值得商榷的，在较宽的河道内采用水泥土进行防渗处理或许还不如采用粘性土或者是粉质粘土进行基地压实处理的效果好，由于土是岩石风化的最终产物，其耐水性和抗冻融破坏能力都很强，具有良 好的稳定性；而粘性土更是具备了极好的塑性、能适应各种外力及变形，能随低速水流冲刷而实现自身密封，同时粘性土极小的透水性，也能满足河道防渗的基本要求。如果河道内有流速要求，也可以在河底增加一部分工程措施（例如防冲梁）来防止水流对河底冲刷。采用自然土体作为防渗材料，也有利于水生动植物的生长,能够形成理想的水、草、树、鱼为主题的生态环境，真正达到河道治理、美化环境的作用。

三、采取相关的措施

（一）河道清理，保证其平整度

水泥土在铺料前，需要依照相应的设计来测量放线，来进行河道的基槽挖填与修整，清除河道防渗工程所属范围之内的树根、淤泥和腐殖土，以及污物。严格的控制河道基槽的高程、尺寸与平整度，其偏差值应满足设计的要求。

（二）伸缩缝的处理

防渗层的伸缩缝模板，在拆除后会采取相应的处理措施。伸缩缝适合用粘结力较强、变形的性能较大、耐老化材料，比如焦油的塑料、胶泥填筑，伸缩缝下部也可以用焦油的塑料或胶泥来填补，上部则用沥青砂浆及水泥砂浆等来填筑。伸缩缝的填料技术要求依照设计的要求来适当的降低。有特殊情况的伸缩缝，可以用塑料水带等材料来处理。

（三）水泥土防渗的养护

水泥土和水泥混凝土是一样的，十分重视其养护的工作。首先分别采用洒水和盖湿草帘，以及喷涂适当的塑料养护剂等方法来进行相应的养护。

（四）回填覆盖

水泥土再其铺设养护完成之后，需及时的进行回填土的覆盖，并且压实，回填土不能用有棱角的石块等容易使材料受到破损的土质。

(五)水泥土早期的强度与抗冻性提高的措施

水泥土的防渗最大弱点，就是是早期的强度低，抗冻性比较差，所以在施工中，除了严格的控制水灰比、捣实、对基层软弱土的注意和膨胀土及其他冻胀量比较大的基层土壤，来进行换填等处理外，还需依照实际情况，尽量采取增加保护层覆盖土的厚度、冬期的蓄水等措施，来降低水泥土防渗层冻害的程度。此外可以使用硅酸盐的水泥，来适当的增加水泥的掺量，提高水泥土强度与抗冻性。

结束语：

水泥土防渗技术具有就地取材、技术简单、造价低廉、方便施工、防渗效果好等优点，其用于河渠防渗方而优势明显;且在渠道防渗上已得到较为广泛的应用，并已产生较好的经济效益。

参考文献：

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