堤壩防滲加固改造技術(shù)探討

王繼紅 張 煒 邢 輝

（1、2.鄖西縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院,湖北 十堰 442699；3.十堰市水文水資源勘測(cè)局,湖北 十堰 442099）

水利工程是重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要作用，城市居民的生活用水問(wèn)題及農(nóng)業(yè)用水問(wèn)題的解決與水利工程建設(shè)有著密切聯(lián)系。我國(guó)雖然水資源豐富，但是由于我國(guó)人口數(shù)量眾多，因而人均水資源占有量較低，由此可見(jiàn)，水利工程建設(shè)對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)生活有著重要作用。在水利工程建設(shè)中，堤壩的防滲加固是最關(guān)鍵的問(wèn)題，這也在很大程度上提高了水利工程建設(shè)質(zhì)量，因而應(yīng)用水利工程堤壩的防滲加固技術(shù)，對(duì)于水利工程作用的發(fā)揮有著重要意義。

1 .堤壩防滲加固的重要性

滲漏是水利工程建設(shè)中常見(jiàn)問(wèn)題之一，如果沒(méi)有及時(shí)采取措施解決滲漏問(wèn)題，那么將會(huì)引發(fā)許多更為嚴(yán)重的問(wèn)題，例如：水資源浪費(fèi)、縮短水庫(kù)使用壽命、降低水壩質(zhì)量，給河流下游居民的生活帶來(lái)許多不便，甚至嚴(yán)重威脅到生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，在水利工程建設(shè)過(guò)程中，必須要充分利用防滲加固改造技術(shù)，嚴(yán)格控制水利工程建設(shè)過(guò)程，只有這樣，才能夠保障水利工程的功能得到實(shí)現(xiàn)，切實(shí)提高水庫(kù)質(zhì)量并延長(zhǎng)水庫(kù)的使用壽命。由于各地地形地勢(shì)都存在較大差異，因此，許多因素都會(huì)影響到水利工程的質(zhì)量，因此必須要利用防滲加固改造技術(shù)來(lái)保障堤壩質(zhì)量。

2 .堤壩工程除險(xiǎn)種類(lèi)及施工方案的選擇

堤壩防滲技術(shù)主要用于解決滲透、岸堤滑坡、管涌、接觸沖刷及流土破壞等問(wèn)題，要想解決這類(lèi)問(wèn)題，必須要根據(jù)情況進(jìn)行分析：堤壩自身問(wèn)題的產(chǎn)生，主要是由于堤壩本身結(jié)構(gòu)的差異性，施工過(guò)程中物質(zhì)中所含成分的不同，這些都會(huì)帶來(lái)脫坡、漏洞等問(wèn)題；其次，堤壩上壩身與基地接觸位置質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致堤壩發(fā)生滲漏現(xiàn)象，這是由于堤壩自身質(zhì)量存在安全隱患。在水利工程建設(shè)施工中，必須要先處理好堤身存在的質(zhì)量問(wèn)題及隱患，在施工技術(shù)方面，要能夠?qū)⒎罎B墻施工作為建設(shè)重點(diǎn)，與此同時(shí)，還要綜合使用其他技術(shù)加以配合，從而確保達(dá)到應(yīng)有的效果。施工人員還可以通過(guò)加高堤身或重新修建堤身的方式來(lái)處理。另外，要綜合考慮工程造價(jià)，施工企業(yè)一般使用薄墻或廉價(jià)材料，這雖然能夠有效控制成本，但是會(huì)降低工程質(zhì)量。最后，對(duì)于含砂石量較高的地層，必須要采用沖擊鉆并配合其他開(kāi)槽方式，這樣雖然會(huì)在一定程度上增加建設(shè)成本，但是會(huì)有效保障工程質(zhì)量。

3 .堤壩防滲加固改造技術(shù)分析

3.1 堤壩防滲處理方法及原則

在堤壩防滲加固改造過(guò)程中，需要根據(jù)水壩的不同部位采用不同的施工方法：對(duì)于壩體、壩基的漏洞和縫隙，可以通過(guò)灌漿加固來(lái)形成防滲體，這種方法一般適用于漿砌石重力壩。對(duì)于壩上游面，可以通過(guò)固結(jié)灌漿來(lái)堵塞漏洞及縫隙，從而進(jìn)一步加固壩體、提高其防滲性能及壩體的承載能力。對(duì)于壩下游面，可以使用追蹤固結(jié)灌漿法，對(duì)于下游壩面出現(xiàn)漏水的位置，可以通過(guò)埋注漿管來(lái)灌漿，從而有效堵塞漏水的空洞及裂縫，達(dá)到提高壩面堅(jiān)固性及抗沖刷性的目的。這種灌漿工藝主要適用于拱壩于支墩壩工程，在使用前需要確保壩前無(wú)水，然后進(jìn)行剔縫處理，接著利用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿或干硬性預(yù)縮水泥砂漿來(lái)進(jìn)行勾縫處理，這樣能夠有效提高壩面的防滲漏性、穩(wěn)定性及抗沖刷性，這種方法又被成為“前堵、中截、后追蹤”灌漿治漏加固法。目前，我國(guó)堤壩防滲一般采用灌漿或防滲墻技術(shù)來(lái)解決堤壩存在的滲透問(wèn)題，利用防滑樁或壓重等來(lái)提高堤壩的抗滑穩(wěn)定性?；绿幚磔^為復(fù)雜，最好的方法是提高土體強(qiáng)度指標(biāo)或降低壩體的浸潤(rùn)線。處理壩基滲漏問(wèn)題一般要遵循上游“鋪、截、堵”的原則（修建鋪蓋、防滲墻和帷幕灌漿等來(lái)降低滲漏量），下游“導(dǎo)、減、排”的原則（修建導(dǎo)滲反濾體、排水溝或減壓井等來(lái)降低揚(yáng)壓力）。

3.2 堤壩灌漿防滲加固改造的幾種技術(shù)

3.2.1 混凝土防滲墻技術(shù)

該技術(shù)主要有四類(lèi)：（一）自凝灰漿防滲墻，該技術(shù)建立在塑性混凝土墻的基礎(chǔ)上，按照一定比例來(lái)配制水泥、膨潤(rùn)土及緩凝劑，將其配制為自凝灰漿，自凝灰漿可充當(dāng)造孔中的固壁泥漿，當(dāng)其凝固后會(huì)形成墻體并達(dá)到防滲加固的目的。（二）高壓噴射防滲墻，即利用高壓射流來(lái)擾亂壩基的覆蓋層，然后將水泥漿灌進(jìn)去，這樣能夠使?jié){液與被灌地層土顆粒充分混合起來(lái)，從而形成防滲墻。（三）垂直鋪塑，即利用鏈斗式挖槽機(jī)的鏈條與鏈斗來(lái)持續(xù)挖掘出渣，然后用泥漿固壁，成槽后立即輔上一層防滲薄膜并填上粘土，垂直鋪塑法一般適用于砂壤土層，施工效率較快。（四）水泥土攪拌樁防滲墻，即利用深層攪拌樁機(jī)將水泥漿噴入土體內(nèi)，然后充分?jǐn)嚢瑁ＷC水泥與土體完全混合，水泥經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)會(huì)硬結(jié)成墻，達(dá)到防滲加固的目的，適用于細(xì)粒料的土砂層及礫石含量較少的砂礫石層。

3.2.2 劈裂式帷幕灌漿法

該技術(shù)一般適用于堤身的防滲加固，根據(jù)堤壩的曲直情況，利用淺孔輕便鉆機(jī)，以直線布孔或梅花形布孔的形式，沿著堤壩軸線，從堤頂距離堤外 1.5m 處鉆孔，孔距為三米，然后根據(jù)堤身的實(shí)際情況來(lái)確定鉆深，鉆深一般以鉆透堤身填土為宜。在灌漿時(shí)，需要以由下至上、少灌多復(fù)為原則，這樣能夠避免在灌漿過(guò)程中出現(xiàn)冒漿、滑坡、串漿、隆起等質(zhì)量問(wèn)題，確保灌入的泥漿沿著堤軸形成帷幕，從而有效提高堤身質(zhì)量、避免滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2.3 低壓速凝式灌漿法

該技術(shù)主要適用于高危水位下?lián)岆U(xiǎn)堵塞管涌，即根據(jù)管涌處的地質(zhì)情況來(lái)選用合適的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔（30 型鉆機(jī)或 50 型鉆機(jī)），然后向孔內(nèi)注入黃豆等浸水會(huì)膨脹的物體，這樣能夠有效加大管涌?jī)?nèi)阻力，降低管涌?jī)?nèi)的水流速度，避免水泥漿溢出，然后再將壓力控制在49kPa 以?xún)?nèi)，緩慢灌入摻加了速凝劑的水泥漿，這樣有助于加快水泥漿的凝固速度并堵塞管涌。

3.2.4 高壓填充式灌漿法

該技術(shù)一般適用于堤基基礎(chǔ)，也適用于堵塞堤身的蟻穴或溶洞。在對(duì)堤基基礎(chǔ)進(jìn)行灌漿時(shí)，必須要先使用 50m 工程鉆機(jī)在從堤頂鉆孔，孔距控制在1.5～2.0m的范圍內(nèi)，灌漿壓力一般控制為 127.40～166.60kPa，套管要深入到填土層，這樣能夠保障堤身的干燥，當(dāng)水泥漿從基礎(chǔ)部分提升到土層后，立即用黃泥漿進(jìn)行封孔處理。這種灌漿法一般用于治理因基礎(chǔ)質(zhì)量問(wèn)題而造成的管涌。當(dāng)用于填塞蟻穴或溶洞時(shí)，可以使用30 型鉆機(jī)在其周?chē)伎?，然后逐漸灌入泥漿，直到填滿(mǎn)為止。

3.2.5 土石壩坡面生態(tài)護(hù)坡

土石壩坡面生態(tài)護(hù)坡技術(shù)主要用于保持水土，加固堤坡。即通過(guò)種植植物來(lái)吸收并蒸發(fā)坡體內(nèi)水分，降低土體孔隙的水壓力，從而增強(qiáng)土體的抗剪強(qiáng)度，發(fā)揮邊坡體的穩(wěn)定根的錨固作用。植物的垂直根系能夠深入坡體表層的松散風(fēng)化帶至深處較穩(wěn)定的巖土層上，從而達(dá)到預(yù)應(yīng)力錨桿的作用。湖北省某中型水庫(kù)，控制流域面積110km2，大壩為均質(zhì)土壩，原護(hù)坡材料為亂石，由于年久失修，坡面沖刷破壞嚴(yán)重，在使用土石壩坡面生態(tài)護(hù)坡技術(shù)后，該堤壩的防滲性能得到極大提升。

4 . 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利工程建設(shè)直接關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，直接影響到人們的日常生活，水利工程能夠?yàn)槿藗兊纳顜?lái)極大的便利，但是一旦水利工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，不但會(huì)影響到社會(huì)生產(chǎn)及人們的日常生活，還會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。因此，必須要在水利工程修建過(guò)程中，充分利用堤壩防滲加固改造技術(shù)，切實(shí)提高堤壩質(zhì)量，避免問(wèn)題的出現(xiàn)。

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