堤壩防滲加固技術(shù)在水利工程施工中應(yīng)用探討

文/呂健 江蘇科興項(xiàng)目管理有限公司 江蘇南京 210000

堤壩防滲加固技術(shù)在水利工程施工中應(yīng)用探討

文/呂健 江蘇科興項(xiàng)目管理有限公司 江蘇南京 210000

堤壩防滲加固技術(shù)是水利工程施工的重要內(nèi)容，有利于各種險(xiǎn)情的防御，因此本文主要探討了堤壩防滲加固技術(shù)在水利工程施工中應(yīng)用，以此加強(qiáng)防滲加固工作。

堤壩；防滲加固；水利工程

1、出險(xiǎn)種類(lèi)及堤壩施工方案

1.1出險(xiǎn)種類(lèi)

堤壩出險(xiǎn)種類(lèi)主要包括三種，即滲透破壞、開(kāi)裂以及滑坡，這三種危害最大的為滲透破壞，它也是一種常見(jiàn)的病害，具體表現(xiàn)為管涌、集中滲漏以及流土等方面。同時(shí)根據(jù)其特征，還可以將滲透破壞分為堤身險(xiǎn)情、堤基同堤身接觸帶險(xiǎn)情以及堤基險(xiǎn)情三類(lèi)，其中堤身險(xiǎn)情指由于堤身自身質(zhì)量差原因造成的，容易出現(xiàn)堤身出現(xiàn)空洞、裂縫以及粉細(xì)土、堤身的填筑密實(shí)度沒(méi)有滿(mǎn)足要求等問(wèn)題，一旦出現(xiàn)上述情況，就會(huì)造成堤身散浸，脫坡，進(jìn)而出現(xiàn)堤身險(xiǎn)情；堤基同堤身接觸帶險(xiǎn)情發(fā)生的原因主要是筑堤填筑前，沒(méi)有對(duì)堤基中雜物清除干凈；堤基險(xiǎn)情發(fā)生的原因主要是堤基中存在砂層和沙壤土層。

1.2選擇防滲加固方案

防滲加固方案應(yīng)根據(jù)堤壩施工的實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇，保證防滲加固方案科學(xué)、合理，做好堤壩防滲加固工作。所以對(duì)于堤身可以采用三種方法進(jìn)行加固處理，主要包括截滲墻、錐探灌漿法以及劈裂灌漿，同時(shí)也可以采用翻挖重鑄方式，對(duì)一些情況較為特殊的堤壩進(jìn)行加固處理。除了要考慮到加固處理技術(shù)外，還要充分考慮工程造價(jià)的合理性，在選擇加固材料時(shí)，可以選擇價(jià)格低廉，效果好的防滲加固材料，一般情況下，造墻方式主要有高噴法、深沉法、擠壓法以及開(kāi)槽法，其中造價(jià)最為低廉為深沉法，造價(jià)最高的為開(kāi)槽法，但是高噴法在墻身深度小于20m的應(yīng)用中，其適應(yīng)性是比較好的，造價(jià)也是最高的。

2、堤壩防滲加固技術(shù)應(yīng)用分析

2.1防滲加固措施

2.1.1劈裂帷幕灌漿

劈裂帷幕灌漿也可以稱(chēng)作為帷幕灌漿法，它可以有效解決堤身的防滲漏問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)堤身的穩(wěn)定。劈裂帷幕灌漿使用的的工具主要是輕便的潛孔鉆機(jī)，劈裂帷幕灌漿首先應(yīng)先進(jìn)行鉆孔，鉆孔的方式主要兩種，一種為直線(xiàn)布孔，另一種為梅花布孔，在鉆孔時(shí)，必須準(zhǔn)確掌握鉆孔的位置、孔距以及孔深，一般情況下，鉆孔的位置應(yīng)處在堤壩外肩的1.5m處，并保持3m的孔距，對(duì)于孔深應(yīng)根據(jù)具體的情況確定，一般較為適宜的孔深為鉆入基礎(chǔ)的1-2m；其次在灌漿過(guò)程中，必須按照由上到下、少灌多復(fù)的順序進(jìn)行，同時(shí)必須掌握好灌入泥漿的速度以及壓力，施工人員也可以根據(jù)具體情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；最后按照預(yù)定的設(shè)想，沿著堤壩的軸線(xiàn)防線(xiàn)，形成帷幕，以此完成堤壩的防滲加固處理，保證堤堤壩的質(zhì)量，使堤壩保持良好的防滲性能。

2.1.2低壓速凝式灌漿法

低壓速凝式灌漿法采用的鉆機(jī)主要有兩種，一種為30型鉆機(jī)，另一種為50型鉆機(jī)，在施工過(guò)程中，首先可以根據(jù)具體的地質(zhì)情況，選擇合適類(lèi)型的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔；其次在完成鉆孔后，再向孔內(nèi)注入浸水，并注入速凝劑水玻璃的水泥漿，在注入水泥漿時(shí)，必須掌握灌漿的速度，并加大管涌?jī)?nèi)的阻力；最后應(yīng)向管涌?jī)?nèi)加入速凝劑，加快水泥漿凝固的時(shí)間，將管涌充分堵塞。

2.1.3堤基的基礎(chǔ)灌漿

堤基的基礎(chǔ)灌漿一般用于蟻穴、溶洞的填充，主要采用的是高壓填充方式，對(duì)基礎(chǔ)不良而引起的管涌進(jìn)行加固灌漿，在灌漿過(guò)程中，可以采用30型鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，然后再灌入泥漿，直到蟻穴、溶洞被填滿(mǎn)為止。

2.1.4灌漿加固法

灌漿加固法可以有效的填補(bǔ)壩體的漏洞以及縫隙，可以大大提高壩體的防滲性能，保證壩體的穩(wěn)定性。在堤壩防滲加固過(guò)程中，可以先對(duì)上游的壩體進(jìn)行加固，然后對(duì)壩面進(jìn)行勾縫，勾縫時(shí)需要采用高標(biāo)號(hào)的預(yù)縮水泥，進(jìn)而提高壩體的承載力，保證壩體的性能。

2.2混凝土防滲墻技術(shù)

2.2.1高壓噴射防滲墻

高壓噴射防滲墻是一種有效的防滲技術(shù)，在施工過(guò)程中，它主要是利用高壓射流的沖擊力，對(duì)壩基的覆蓋層進(jìn)行擾動(dòng)，與此同時(shí)向地層灌入水泥漿，并將其與土顆粒進(jìn)行摻混，進(jìn)而形成穩(wěn)固的防滲墻。

2.2.2自凝灰漿防滲墻

自凝灰漿防滲墻的主要材料包括水泥、膨潤(rùn)土以及緩凝劑。自凝灰漿防滲墻在凝固之前，也可以將其作為造孔中的固壁泥漿，使其起到防滲補(bǔ)強(qiáng)的作用。自凝灰漿防滲墻在我國(guó)的水利工程施工中還沒(méi)用被廣泛應(yīng)用，但是在其它許多國(guó)家，如美國(guó)、法國(guó)等使用的較為廣泛。

2.2.3垂直鋪塑

垂直鋪塑作業(yè)主要采用鏈斗式挖槽機(jī)進(jìn)行堤壩加固作業(yè)，這種設(shè)備可以使槽孔連續(xù)排布，對(duì)于壩體護(hù)壁的加固，可以通過(guò)灌入泥漿，實(shí)現(xiàn)加固作用，同時(shí)在槽孔成槽之后，還需要鋪設(shè)防滲薄膜，并采用粘土進(jìn)行回填。垂直鋪塑一般適用于砂壤土層的壩體結(jié)構(gòu)。

2.2.4水泥攪拌樁防滲墻

水泥攪拌樁防滲墻的施工采用主要設(shè)備為深層攪拌樁機(jī)，在施工過(guò)程中，首先先將水泥噴漿的噴入到土體中，并對(duì)其進(jìn)行攪拌，直到土體與水泥充分混合為止，這時(shí)水泥會(huì)經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反映，最終凝固成墻。水泥攪拌樁防滲墻一般比較適用于含少量礫石以及細(xì)粒料的沙礫土層。

2.2.5帷幕灌漿

帷幕灌漿施工首先需要按照一定比例配置漿液，并保證漿液具有一定的流動(dòng)性、膠凝性，其次進(jìn)行巖層中鉆孔，并將配置好的漿液灌入到縫隙中，待漿液凝固后，可以使巖基更具抗?jié)B性、整體性，同時(shí)能夠進(jìn)一步提升巖基的強(qiáng)度，因此這種帷幕灌漿方式被廣泛應(yīng)用在工程建設(shè)中，其中孔口封閉灌漿法是帷幕灌漿方式的一種，也是水利工程建設(shè)中比較常見(jiàn)的帷幕灌漿方式。另外可以采用灌漿效率較高的GIN法，其概念是指對(duì)于任意孔段灌漿能量消耗的定值近似于灌漿強(qiáng)度值，其中灌漿強(qiáng)度值為灌漿壓力與灌入漿液體積的乘機(jī)，其中灌漿壓力可以用P來(lái)表示，灌入漿液體積可以用V來(lái)表示，在灌漿過(guò)程中，對(duì)于大裂隙或細(xì)裂隙都會(huì)非常容易產(chǎn)生壓力過(guò)大的問(wèn)題，所以為了解決這一問(wèn)題，可以合理控制GIN，使其成為一個(gè)常數(shù)，這樣在灌漿時(shí)，就不需要考慮灌漿裂隙大小的問(wèn)題，從而保證灌漿的有效性。GIN可以保證注漿量的合理分布，大大減少了人們的工作量，因此該方法以及被應(yīng)用在歐美國(guó)家的工程中，并取得良好的效果。

總結(jié)：

堤壩防滲加固在水利工程施工中占據(jù)重要地位，所以保證堤壩的防滲處理工作質(zhì)量對(duì)水利工程的發(fā)展具有重要意義。所以堤壩防滲加固工作中，應(yīng)根據(jù)堤壩施工的實(shí)際情況，選擇合適的堤防防滲加固方案，遵循一定的施工原則，同時(shí)應(yīng)不斷提高堤壩防滲加固技術(shù)水平，保證堤壩防滲加固的質(zhì)量，這也是我國(guó)相關(guān)水利工作者一直研究的重要問(wèn)題。