淺析水利工程中堤壩防滲加固技術(shù)

王茂森

摘 要：水利工程是人們?cè)谏罴吧a(chǎn)中根據(jù)實(shí)際需要而對(duì)水資源的運(yùn)行方式進(jìn)行改造的工程，對(duì)于減緩洪澇災(zāi)害的危害程度及對(duì)水資源的合理利用都起到了非常重要的作用。目前我國的水利工程有大、中、小型之分，但在這些水利工程中很大一部分在運(yùn)行一定時(shí)間內(nèi)都會(huì)有壩體和壩基滲漏的病害發(fā)生，從而導(dǎo)致水利工程的正常運(yùn)行受到影響，同時(shí)下游人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全也受到一定的威脅。所以針對(duì)于滲漏病害的發(fā)生，應(yīng)及時(shí)采取科學(xué)有效的加固處理措施，使水利工程得以健康運(yùn)行，并發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

關(guān)鍵詞：水利工程；堤壩；防滲加固；技術(shù)措施

目前在我國的眾多水利工程中，由于設(shè)計(jì)、施工及維護(hù)中存在不足之處及運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)等原因，都存在不同程度的滲漏情況，這些病險(xiǎn)如果不及時(shí)進(jìn)行加固處理，極易導(dǎo)致險(xiǎn)性的發(fā)生。所以對(duì)于出現(xiàn)滲漏的堤壩要及時(shí)的采取有效的措施對(duì)其進(jìn)行加固，延長(zhǎng)使用壽命，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。

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

堤防出險(xiǎn)包括滲透破壞、滑坡、開裂和沒治，其中以滲透破壞為主。滲透破壞主要表現(xiàn)為集中滲漏、管涌、流土、接觸沖刷、接觸流土。堤防滲透破壞險(xiǎn)情可分為三類：首先，堤身產(chǎn)生的險(xiǎn)情，主要是由于堤身物質(zhì)組成的不均勻性和填筑密實(shí)度的不均勻性造成的，如部分堤段堤身壤土為粉細(xì)砂、砂壤土或存在孔洞、裂縫等，主要表現(xiàn)為散浸、脫坡、漏洞、跌窩等。其次，堤身和堤基接觸帶產(chǎn)生的險(xiǎn)情，由于筑堤時(shí)未清基，堤身堤基接觸帶物質(zhì)較混雜。第三，堤基產(chǎn)生的險(xiǎn)情，主要是由于堤基存在透水性較強(qiáng)的砂層、砂壤土層所致。

1.2 水利工程中堤壩防滲施工方案的選擇

在設(shè)計(jì)防滲施工方案之前，應(yīng)該對(duì)出現(xiàn)滲漏的原因進(jìn)行分析，對(duì)地質(zhì)情況有所了解，然后再設(shè)計(jì)防滲方案。在防滲施工方案設(shè)計(jì)階段，要充分的考慮到原有結(jié)構(gòu)的屬性，在新修部分與原有結(jié)構(gòu)之間的銜接要合理處理，防止因?yàn)樾屡f混凝土存在性能方面的差異而再次出現(xiàn)滲漏。對(duì)于堤身的處理，可以采用截滲墻和灌漿技術(shù)，在必要的時(shí)候，還可以對(duì)堤身進(jìn)行加厚，或者是拆除后重新填筑。在考慮施工技術(shù)可靠性的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該考慮到施工方案的經(jīng)濟(jì)性，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，選擇經(jīng)濟(jì)性較好的施工方案。應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇適宜的施工技術(shù)，提高堤壩的加固效果，保證施工的質(zhì)量。

2 堤壩工程防滲加固技術(shù)分析

2.1 堤壩防滲處理

對(duì)于堤壩的防滲處理一般都是采用灌漿技術(shù)或者是防滲墻的方法，可以對(duì)滲漏的地方進(jìn)行防滲處理或者是將浸潤線降低，然后利用防滑樁來提高穩(wěn)定性。對(duì)于堤壩滑坡的處理比較復(fù)雜，要想處理好滑坡，還應(yīng)該對(duì)起因進(jìn)行分析，然后有針對(duì)性的采取防治措施，可以通過降低浸潤線，或者是提高材料的強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)，在現(xiàn)階段使用比較多的是土工膜和復(fù)合土工膜，可以有效的提高穩(wěn)定性。在對(duì)壩基的滲漏處理技術(shù)中，一般對(duì)于上游的滲漏都會(huì)采用防滲墻和灌漿等實(shí)現(xiàn)加固，對(duì)于下游滲漏可以修建減壓井或者排水溝等措施，以此來降低揚(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。這種灌漿法主要是用于防止堤身滲漏而采用的，對(duì)堤身起到加固的作用。在灌漿之前，要在堤身頂部進(jìn)行鉆孔，鉆具的選擇要根據(jù)堤壩的實(shí)際狀況來選擇，可以使用比較輕便的鉆具。布孔方式可以是梅花形也可以是直線型，根據(jù)實(shí)際情況而定。位置為在堤身頂部距離堤的外肩1.5米處開始鉆孔，然后每個(gè)孔之間的距離一般為3米，深度可以自行掌握，一般為鉆到堤身以下1-2米左右。灌漿的過程為從上至下，每次的數(shù)量要少，增加次數(shù)。漿液的粘稠度從稀到稠，壓力從大到小，以防在灌漿的過程中出現(xiàn)冒漿和串漿的現(xiàn)象，這樣在堤身內(nèi)就會(huì)形成一道帷幕，可有效的提高堤身的質(zhì)量，提高堤身的堅(jiān)固性，防止?jié)B漏。

2.2.2 低壓速凝式灌漿法。這種灌漿方法一般用于高危水位下?lián)岆U(xiǎn)堵塞管涌，它可根據(jù)管涌所處位置的地質(zhì)情況（即粘土層或砂礫層）分別采用30型鉆機(jī)或50型鉆機(jī)鉆孔，然后先向孔內(nèi)注入浸水后即膨脹的物質(zhì)（如黃豆、大米），再以小于49kPa的壓力徐徐向孔內(nèi)灌入加進(jìn)速凝劑水玻璃的水泥漿。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 高壓填充式灌漿法高壓填充式灌漿主要用于堤基基礎(chǔ)灌漿，亦用于堤身蟻穴、溶洞的填充。用于基礎(chǔ)灌漿時(shí)，須用50m工程鉆機(jī)在需灌的堤段從堤頂鉆孔，孔距1.5～2.0m，孔深以鉆入基礎(chǔ)穿過砂層進(jìn)入礫石層2m左右為宜。灌漿時(shí)壓力一般為127.40～166.60kPa，套管下到填土層保證堤身干燥，基礎(chǔ)部分砂礫層灌入水泥漿，然后逐步提升到土層，以黃泥漿封孔。這種灌漿法主要用于治理因基礎(chǔ)不良而引起的管涌。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。

2.3 混凝土防滲墻技術(shù)

2.3.1 高壓噴射防滲墻

這種方式主要是對(duì)于壩體有裂縫的現(xiàn)象，通過高壓噴射的方法，將混凝土射向壩基的覆蓋層，在將覆蓋層擾動(dòng)之后，使?jié){液與被灌層的顆粒充分的融合，從而形成防滲墻，對(duì)原有墻體進(jìn)行保護(hù)。

2.3.2 自凝灰漿防滲墻

這種防滲技術(shù)目前在我國還處于起步階段，但是在美國和法國等國家已經(jīng)應(yīng)用的比較廣泛，并且防滲效果較好。主要是在塑性混凝土墻的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，在灰漿中摻入水泥、膨潤土等制成自凝灰漿。在泥漿凝固以前可以作為固壁泥漿使用，施工完成以后可以自行凝固，在形成墻體以后可以起到防滲的作用。

2.3.3 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。

3 結(jié)束語

近年來水利工程在防治洪澇災(zāi)害中發(fā)揮了非常重要的作用，所以保證水利工程的質(zhì)量具有非常重要的意義。在長(zhǎng)期使用的過程中，由于缺乏日常維護(hù)，都不同程度的出現(xiàn)了滲漏，威脅到水利工程的質(zhì)量。滲漏是水利工程中最為常見的病害，其對(duì)水利工程功能的正常發(fā)揮具有極大的威脅，因此需要我們?cè)谑┕ぶ胁粩嗵岣邔?duì)病害的處理技術(shù)水平，增強(qiáng)施工中的質(zhì)量控制措施，從而保證水利工程安全穩(wěn)定的運(yùn)行，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

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