分析水利工程堤壩防滲加固施工技術(shù)

蔡荃

【摘要】水利工程項目中，堤壩是很常見的工程項目之一，堤壩在調(diào)水蓄水、防汛抗旱過程中起到了非常關(guān)鍵的作用，但在堤壩的運行過程中常常會發(fā)生各種險情，其中堤壩滲漏是必須嚴(yán)加控制和防范的險情之一。如何防滲加固，確保堤壩平穩(wěn)運行，一直是水利工程施工中的重點工作，在實際工作中，常采用灌漿或防滲墻措施來處理滲透，也常用降低浸潤線的辦法，同時應(yīng)用防滑樁或壓重等措施能提高堤壩的穩(wěn)定性和抗滑系數(shù)，確保堤壩穩(wěn)固。

【關(guān)鍵詞】水利工程；堤壩；防滲加固

1 堤壩工程出險種類及施工方案

1.1 水利工程堤防出險的主要種類

嚴(yán)格來講，可以將水利工程堤防出險分為三種：（1）就是堤自身產(chǎn)生的險情，其根本原因是堤自身結(jié)構(gòu)建筑所導(dǎo)致的堤身結(jié)構(gòu)密實度不均勻。例如，堤身結(jié)構(gòu)土壤存在很大的裂縫，或者有墻體脫皮，漏洞的現(xiàn)象。（2）堤身和堤基之間不穩(wěn)定性所產(chǎn)生的險情，其主要表現(xiàn)在堤身與堤基之間銜接的地方有大量的雜質(zhì)，使得兩者之間不能很好的融為一起。（3）險情是堤基自身產(chǎn)生的，主要原因是在修筑堤基時，使用的材料或者施工技術(shù)不合格，沒有按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進行修筑。因堤基是堤壩工程最主要的一部分，所以防水性必須做到最好，只有合格的建筑施工才能保證險情的不被發(fā)生。

1.2 水利工程中堤防防滲施工方案的選擇

針對三種險情，我們可以采取三種不同的施工方案進行解決。

（1）就是針對堤身本身可以采取截滲墻、錐探灌漿和劈裂灌漿等防滲體。簡單來說，可以將堤身翻新，重新修筑。（2）可以選取物美價廉的材料來對堤壩設(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、擠壓法造墻均可達到這一要求，其中深沉法造價最低，在墻深小于20m 時最具競爭力高噴法造墻價格相對較高，但在一些施工場地狹窄、地下降礙物較多時，有較好的適應(yīng)性。（3）針對堤身粒徑比較粗的地質(zhì)，可以選擇開糟式將其進行修筑，這樣不僅僅大大提高堤防工程自身的特點，同樣還可以采用排水減壓的方式進行處理保護。

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單，而且穩(wěn)定性比較優(yōu)良。相對于滑坡的處理，這種可以有效的降低壩體的侵潤線，提高土體的強度。

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加固堤身，防止堤身滲漏。因為壩體的曲直不同，所以鉆機采用的形式也是不同的，一般有兩種：一種是淺孔鉆機，它所采用的是梅花形布孔的方式，沿著堤壩直線進行由頂向外1.5 米出鉆孔，孔距一般是3 米。可以根據(jù)工程的實際情況進行有效的調(diào)節(jié)，上下浮動1～2 米。一種是更簡單的鉆具，這種采用的是直線的布孔方式。灌漿方式是由下而上進行，循循漸進的一點點注漿，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行的搶險?？梢愿鶕?jù)管涌的實際情況選擇30 或者50 型鉆孔?？梢韵认蚩變?nèi)進行侵水待膨脹后可以選擇小于49kPa 的壓力進行水泥漿灌溉。注入膨脹物質(zhì)是為了加大管涌內(nèi)阻力，減慢管涌內(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

這種方法是針對于堤基本身而言的一種灌漿方法?？梢杂行У膶Φ躺砺┒粗庍M行填充。在灌漿時，要使用50 米的工程鉆進行從上而下的鉆入，孔距在1.5～2.0 米之間，孔深在穿過砂石2 米左右的時候要停止鉆具。因為此時也是最佳的深度。灌漿時壓力一般為127.40～166.60kPa，套管在下入底層時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。

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。在對重力壩進行灌注時，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)下進行有效施工，壩面可以重新的進行澆筑。

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壩基覆蓋層，同時灌入水泥漿，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，形成墻體起防滲補強作用。

2.3.3 垂直鋪塑

垂直鋪塑是利用鏈斗式挖槽機，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

運用深層攪拌樁機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)點是造價低（90～130 元/平方米），設(shè)備輕便，墻厚為25～30cm 時，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)固話后可以增強巖基的強度。這種方法在我國越來越被廣泛的使用。特別是孔口封閉灌漿法。然國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，為了促進了我國灌漿技術(shù)的發(fā)展。我們同樣將此技術(shù)方法引進了我國。GIN 法的基本概念是，對任意孔段的灌漿，其能量消耗均為一個定值，這個能量消耗的數(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 就叫作灌漿強度值，GIN 法灌漿自動考慮了巖體地質(zhì)條件的實際不規(guī)則性，使得沿帷幕體的總注入漿量合理分布。

3 結(jié)束語

我國有許多水利堤壩需要進行防滲處理，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)，對我國水利工程意義重大。

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