水利工程堤壩防滲加固施工技術(shù)

龔金輝

(南豐縣水利局，江西 南豐 344500)

1 堤壩工程出險(xiǎn)種類及施工方案

1.1 水利工程堤防出險(xiǎn)的主要種類

1.2 水利工程中堤防防滲施工方案的選擇

針對(duì)三種險(xiǎn)情，我們可以采取三種不同的施工方案進(jìn)行解決。

(1)就是針對(duì)堤身本身可以采取截滲墻、錐探灌漿和劈裂灌漿等防滲體。簡(jiǎn)單來說，可以將堤身翻新，重新修筑。(2)可以選取物美價(jià)廉的材料來對(duì)堤壩設(shè)置堤防截滲墻。這樣做的好處不但可以降低工程成本還可以有效的預(yù)防堤防滲水。目前常用的開槽法、深沉法、擠壓法造墻均可達(dá)到這一要求，其中深沉法造價(jià)最低，在墻深小于20m時(shí)最具競(jìng)爭(zhēng)力高噴法造墻價(jià)格相對(duì)較高，但在一些施工場(chǎng)地狹窄、地下降礙物較多時(shí)，有較好的適應(yīng)性。(3)針對(duì)堤身粒徑比較粗的地質(zhì)，可以選擇開糟式將其進(jìn)行修筑，這樣不僅僅大大提高堤防工程自身的特點(diǎn)，同樣還可以采用排水減壓的方式進(jìn)行處理保護(hù)。

2 堤壩工程防滲加固技術(shù)分析

2.1 堤壩防滲處理

隨著堤防技術(shù)的不斷發(fā)展，一種新的合成材料正在被廣泛的應(yīng)用于堤防建設(shè)之中，大大提高了土體的穩(wěn)定性能。這種合成材料所使用的就是土工膜或復(fù)合土工膜防滲和用加筋材料有效的結(jié)合。堤壩防滲主要采用的方法就是灌漿或者防滲墻。這種處理方式不僅僅簡(jiǎn)單，而且穩(wěn)定性比較優(yōu)良。相對(duì)于滑坡的處理，這種可以有效的降低壩體的侵潤(rùn)線，提高土體的強(qiáng)度。對(duì)壩基滲漏的處理一般依據(jù)上游“鋪、截、堵”，下游“導(dǎo)、減、排”的原則所謂“鋪、截、堵”就是修建鋪蓋、防滲墻和帷幕灌漿等以減小滲漏量;“導(dǎo)、減、排”是修建導(dǎo)滲反濾體、減壓井、排水溝等以降低揚(yáng)壓力。

2.2 堤壩灌漿防滲的幾種方法

2.2.1 劈裂式帷幕灌漿法

這種方法主要是針對(duì)加固堤身，防止堤身滲漏。因?yàn)閴误w的曲直不同，所以鉆機(jī)采用的形式也是不同的，一般有兩種:一種是淺孔鉆機(jī)，它所采用的是梅花形布孔的方式，沿著堤壩直線進(jìn)行由頂向外1.5米出鉆孔，孔距一般是3米?？梢愿鶕?jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，上下浮動(dòng)1～2米。一種是更簡(jiǎn)單的鉆具，這種采用的是直線的布孔方式。灌漿方式是由下而上進(jìn)行，循循漸進(jìn)的一點(diǎn)點(diǎn)注漿，這樣做的好處就是可以緩解壓力，防止灌漿過程中有冒漿，漏漿，滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)。兩種方法都是為了更好的改善堤身質(zhì)量、提高堅(jiān)固度和防止?jié)B漏的目的。

2.2.2 低壓速凝式灌漿法

這種方法主要是應(yīng)用于出現(xiàn)高危水位的情況下進(jìn)行的搶險(xiǎn)?？梢愿鶕?jù)管涌的實(shí)際情況選擇30或者50型鉆孔?？梢韵认蚩變?nèi)進(jìn)行侵水待膨脹后可以選擇小于49kPa的壓力進(jìn)行水泥漿灌溉。注入膨脹物質(zhì)是為了加大管涌?jī)?nèi)阻力，減慢管涌?jī)?nèi)水流速度，防止水泥漿隨水流出;加入速凝劑，水泥漿能很快凝固而堵塞管涌。

2.2.3 高壓填充式灌漿法

這種方法是針對(duì)于堤基本身而言的一種灌漿方法?？梢杂行У膶?duì)堤身漏洞之處進(jìn)行填充。在灌漿時(shí)，要使用50米的工程鉆進(jìn)行從上而下的鉆入，孔距在1.5～2.0米之間，孔深在穿過砂石2米左右的時(shí)候要停止鉆具。因?yàn)榇藭r(shí)也是最佳的深度。灌漿時(shí)壓力一般為127.40～166.60kPa，套管在下入底層時(shí)要保證堤身是干燥的，不是潮濕的。將砂礫層灌入水泥漿，然后再慢慢提升。最后在封口的時(shí)候以黃泥漿進(jìn)行封口。這種做法主要是為了防止灌注漿因治理不良而導(dǎo)致出現(xiàn)的問題。用于填充蟻穴、溶洞時(shí)，灌漿用30型鉆機(jī)先在蟻穴或溶洞周圍布孔灌入泥漿，形成包圍圈，然后進(jìn)行填充，則填滿為止。

孫寶國(guó)：中國(guó)食品產(chǎn)業(yè)一定要“走出去”，市場(chǎng)國(guó)際化是中國(guó)食品工業(yè)發(fā)展的必然要求。目前，我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)正處于工業(yè)化、現(xiàn)代化、智能化交融發(fā)展的階段，這是百年不遇的歷史機(jī)遇。以餐飲業(yè)為例，中國(guó)有名有姓的菜肴超過1.8萬種。如果有1%實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，就是180多種。許多外國(guó)食品與外國(guó)餐飲公司已經(jīng)在我國(guó)站穩(wěn)了腳跟，同理，我們?yōu)槭裁床荒茏屓澜缛ハ硎苤袊?guó)的美味，為什么不能在國(guó)外站穩(wěn)腳跟呢？“一帶一路”倡議推動(dòng)著中國(guó)企業(yè)走出去，也推動(dòng)著中國(guó)的食品產(chǎn)業(yè)走出去。我們擅長(zhǎng)的東西越多、拿手的越多，就越有話語權(quán)。當(dāng)初，落后是要挨打的，如今，落后是要挨宰的。

2.2.4 灌漿加固法

此方法適用于漿砌石重力壩。這樣做的目的就是為了加固壩上油面的灌漿，防止漏洞和裂縫的加大，穩(wěn)固壩體和提高壩體的防滲性能。使其最終可以有效的承載大的重力。壩體的不穩(wěn)固很容易造成嚴(yán)重的后果。如果下游不是很牢固的話，那么很容易造成斜孔或者水平孔。很容易在灌溉時(shí)堵塞漏水管道和壩體空間，為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，可以采用反向灌注的方法，有效的穩(wěn)定了壩面和提高了抗沖刷的能力。此種方法非常適合拱壩和支墩壩工程。在對(duì)重力壩進(jìn)行灌注時(shí)，首先要清楚的知道排水孔內(nèi)壩前是否有排水。在無壓力的狀態(tài)下進(jìn)行有效施工，壩面可以重新的進(jìn)行澆筑。用質(zhì)量好的灌注材料作為防水材料同時(shí)并配置高標(biāo)號(hào)的水泥砂漿進(jìn)行勾縫。這樣做的好處不僅僅可以提高防滲漏現(xiàn)象的發(fā)生，而且能提高其整體的穩(wěn)定性，整體性和抗凍融風(fēng)沙等能力的沖擊。此方法即“前堵、中截、后追蹤”灌漿治漏加固法。

2.3 混凝土防滲墻技術(shù)

2.3.1 高壓噴射防滲墻

高壓噴射防滲墻是借助于高壓射流沖擊擾動(dòng)壩基覆蓋層，同時(shí)灌入水泥漿，使?jié){液與被灌地層土顆粒摻混，形成防滲墻。

2.3.2 自凝灰漿防滲墻

自凝灰漿防滲墻是在塑性混凝土墻的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。使用水泥、膨潤(rùn)土并摻入少量緩凝劑制成自凝灰漿，在凝固前可作為造孔中的固壁泥漿，完工后自行凝固，形成墻體起防滲補(bǔ)強(qiáng)作用。

2.3.3 垂直鋪塑

垂直鋪塑是利用鏈斗式挖槽機(jī)，通過鏈條及鏈斗連續(xù)挖掘出渣，形成連續(xù)的槽孔，并用泥漿固壁，成槽后隨即輔設(shè)防滲薄膜，回填粘土。挖槽深度一般≤15m，槽寬為15～30cm。適用于砂壤土層，工效較高。

2.3.4 水泥土攪拌樁防滲墻

運(yùn)用深層攪拌樁機(jī)把水泥漿噴入土體并攪拌，使水泥與土體混合，經(jīng)水泥的水解、水化和離子交換等一系列反應(yīng)，硬結(jié)成墻2002年長(zhǎng)江堤防防滲工程中被廣泛應(yīng)用，共造墻98×104m2，占總成墻面積的69%。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低(90～130元/平方米)，設(shè)備輕便，墻厚為25～30cm時(shí)，在深15m范圍內(nèi)墻體完整性較好。適用于細(xì)粒料的土砂層及含少量礫石的砂礫石層。

2.3.5 帷幕灌漿

這種灌漿方法可以有效的改善巖基的整體抗?jié)B性。是按照一定的配合比將混合好的漿液融入到裂縫之處，待凝結(jié)固話后可以增強(qiáng)巖基的強(qiáng)度。這種方法在我國(guó)越來越被廣泛的使用。特別是孔口封閉灌漿法。然國(guó)際上卻采用了一種新的灌注方法，即GIN灌漿法。這種方法采用的是自下而上純壓式灌漿法。隨著技術(shù)的不斷更新，為了促進(jìn)了我國(guó)灌漿技術(shù)的發(fā)展。我們同樣將此技術(shù)方法引進(jìn)了我國(guó)。GIN法的基本概念是，對(duì)任意孔段的灌漿，其能量消耗均為一個(gè)定值，這個(gè)能量消耗的數(shù)值近似等于該孔段最終灌漿壓力P與灌入漿液體積V的乘積PV，PV就叫作灌漿強(qiáng)度值，GIN法灌漿自動(dòng)考慮了巖體地質(zhì)條件的實(shí)際不規(guī)則性，使得沿帷幕體的總注入漿量合理分布。

3 結(jié)束語

我國(guó)有許多水利堤壩需要進(jìn)行防滲處理，堤壩防滲加固尤為重要。因此，提高水利工程堤壩防滲加固技術(shù)，對(duì)我國(guó)水利工程意義重大。