水利工程施工中堤壩防滲加固技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)控要點(diǎn)分析

莊 鵬 / 邳州市水利建筑安裝工程有限公司

水利工程施工中堤壩防滲加固技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)控要點(diǎn)分析

莊 鵬 / 邳州市水利建筑安裝工程有限公司

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水利事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。因此，在實(shí)際工作中要做好分析工作，找出現(xiàn)階段中堤壩防滲加固技術(shù)存在的問題，解決問題，同時(shí)還要避免隱患的出現(xiàn)，完善好各個(gè)環(huán)節(jié)，提高水利工程的建設(shè)效果。

水利工程；堤壩防滲；加固；質(zhì)量控制

一、水利工程中堤壩防滲加固技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的一些大型堤壩主要以鋼筋水泥建筑為主。就防滲來說，就是借助相關(guān)的技術(shù)手段來避免滲入等現(xiàn)象的發(fā)生。且在實(shí)際工作中防滲工作就是通過堵塞與加固的方法來將面對(duì)液體表面的固體涂抹一層高分子化合物，以此來避免液體的滲入。加固其實(shí)就是對(duì)一些可靠性不足或是業(yè)主提出較高要求的結(jié)構(gòu)以及構(gòu)建等采取有效的措施，或是采取局部更換等方法來滿足安全性上的要求。所以對(duì)于堤壩加固來說，就是為了避免出現(xiàn)自然災(zāi)害，提高堤壩的耐用性，以此來確保工程的質(zhì)量。

二、水利工程堤壩險(xiǎn)情分析

作為水利工程中最為重要的組成部分，堤壩的施工難度及工藝復(fù)雜度較高，在堤壩施工技術(shù)水平低的情況下，水利工程的整體質(zhì)量存在隱患，加上堤壩長(zhǎng)時(shí)間遭受水流沖擊及侵蝕，極易出現(xiàn)大面積坑槽及損毀的現(xiàn)象。具體而言，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。

三、水利工程中堤壩防滲加固技術(shù)存在的問題及解決措施

1.堤壩防滲加固技術(shù)存在的問題。

在水利工程施工中，堤壩施工主要會(huì)出現(xiàn)開裂、滲透、滑坡等問題，其中堤壩的滲透是危害性最大的一類故障。當(dāng)?shù)虊伟l(fā)生滲透時(shí)，大量水流進(jìn)入水利工程設(shè)施，嚴(yán)重影響工程的整體結(jié)構(gòu)，引發(fā)工程傾斜、坍塌事故，對(duì)周圍人們的人身、財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。以上問題的出現(xiàn)，主要是由于工程施工過程中材料使用不當(dāng)，未嚴(yán)格按照施工方案施工，以及在工程完工后的監(jiān)測(cè)及防護(hù)、養(yǎng)護(hù)工作不到位。在堤壩施工中，對(duì)于沙層、沙壤土層及施工地周邊的具體環(huán)境要進(jìn)行詳細(xì)了解與監(jiān)測(cè)，防止施工方案脫離實(shí)際的現(xiàn)象產(chǎn)生。

2.堤壩防滲加固技術(shù)解決措施。

首先，重視堤壩堤身部分防滲的處理工作。在堤壩的防護(hù)過程中，采用錐探、截滲墻、劈裂灌漿等技術(shù)，在特殊情況下，將堤壩的堤身加厚，或者采用翻挖再次填筑堤身的方法加固堤身，盡量避免堤身出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，確保堤壩安全工作。其次，堤壩防護(hù)過程中截滲墻技術(shù)的有效使用。墻體的厚度要薄，為降低工程的施工造價(jià)成本，采用價(jià)格低廉的材料，采用擠壓法、開槽法、深沉法，使工程造價(jià)的成本降到最低。實(shí)踐表明，深沉造價(jià)的方式為成本最低的方式。最后，依據(jù)地層階段進(jìn)行的處理工作。在堤壩建設(shè)過程中，地層類型的變化會(huì)給施工帶來不同程度的困難，所以在具體施工中，要依據(jù)地層的變化采用不同的施工技術(shù)方法。一般而言，在砂石含量多且顆粒直徑大的地層，可借助沖擊鉆使用開槽法進(jìn)行處理，但使用這種方法，工程的造價(jià)成本較高。在復(fù)雜地層的處理中，可采用反濾的保護(hù)措施，用蓋重排水減壓的方式對(duì)地層展開有效治理。

四、水利設(shè)施堤壩防滲加固技術(shù)及質(zhì)控要點(diǎn)

1.水利設(shè)施堤壩工程灌漿防滲工藝。

首先，劈裂式帷幕灌漿法常用于對(duì)堤身的加固處理過程中，以提高堤身的防滲漏性能。在實(shí)際工作中要結(jié)合好堤壩的曲直，借助鉆具來開展簡(jiǎn)單的施工方法。其目的就是要提高堤身的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)滲漏等問題。且在灌漿的過程中還要掌握好灌漿的技術(shù)，結(jié)合好相關(guān)的技巧，從上而下遵循“水量關(guān)注多次重復(fù)”的原則，以此來應(yīng)對(duì)好壓力發(fā)生的變化情況。為了減少冒漿以及隆起等問題的出現(xiàn)，提高堤身的整體質(zhì)量，要在強(qiáng)化與堅(jiān)固的過程中運(yùn)用好施工技術(shù)，避免堤身出現(xiàn)滲漏等問題。以提高堤身穩(wěn)定性及抗?jié)B漏性能。其次，在發(fā)生水位高于警戒線而堵塞管涌施工的搶險(xiǎn)施工時(shí)，要采用低壓速凝式灌漿法。在具體施工過程中，根據(jù)發(fā)生管涌位置地質(zhì)情況選擇30型或者50型鉆機(jī)開展鉆孔作業(yè)，然后加入相應(yīng)的堵塞材料，即黃豆或者大米等浸水后膨脹的材料，之后在孔內(nèi)注入水泥漿，加入速凝劑，使泥漿快速凝固。在注漿時(shí)壓力保持在49kPa以下，膨脹材料可增大管內(nèi)阻力，減少泥漿的流失，速凝劑使泥漿快速凝結(jié)，從而堵塞管涌，降低險(xiǎn)情。最后，在堤壩基礎(chǔ)灌漿過程中，普遍采用高壓填充式灌漿。具體操作要點(diǎn)有，采用50m工程鉆機(jī)，在設(shè)計(jì)位置的堤頂鉆孔，空距一般為1.5～2m，孔洞的深度以孔鉆穿過砂層到達(dá)礫石層2m為準(zhǔn)。灌漿具體壓力保持在127.40～166.60kPa，套管必須深入填土層以避免堤身遭受水分浸潤(rùn)。灌漿作業(yè)遵循從上到下的原則，即先在基礎(chǔ)部分砂礫層灌入水泥漿，然后是土層，最后采用黃泥漿材料封孔。該法主要用于蟻穴、溶洞及孔洞的填充作業(yè)，可避免發(fā)生基礎(chǔ)質(zhì)量不過關(guān)引發(fā)的管涌事故[2]。

2.混凝土防滲墻施工技術(shù)。

（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）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。（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。（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。（5）帷幕灌漿。帷幕灌漿是把一定配合比的具有流動(dòng)性和膠凝性的漿液，通過鉆孔壓入巖層裂隙中，經(jīng)膠結(jié)硬化后提高巖基的強(qiáng)度，改善巖基的整體性和抗?jié)B性。

3.水利設(shè)施堤壩防滲處理技術(shù)要點(diǎn)。

一是采用防滲墻或灌漿的技術(shù)降低浸溶線，保證堤壩穩(wěn)固；二是通過壓重或防滑樁的方法增強(qiáng)堤壩的抗滑性能，確保水利工程穩(wěn)定牢固。在各項(xiàng)加固工作實(shí)踐中，滑坡的處理難度最高，所以要找出滑坡的具體原因，提出具有針對(duì)性的措施來防范滑坡事故的出現(xiàn)。在堤壩防滲施工處理過程中，可通過使用土工膜或者是復(fù)合型土工膜的方法來提高堤壩的防滲水平，根據(jù)眾多施工單位的多年經(jīng)驗(yàn)，在土體中加入加筋材料可有效提高土體的安全系數(shù)及穩(wěn)定性。在開展壩基防滲工作的過程中，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。

五、結(jié)束語

堤壩作為水利工程中的重要組成部分，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于水利設(shè)施整體功效的發(fā)揮具有重要意義。如果在水利工程施工的過程中發(fā)生滲漏問題，則將會(huì)對(duì)水利工程帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，且將會(huì)造成工程使用安全問題，因此，在水利工程施工中，必須做好防滲加固工作，這對(duì)提高工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益具有重要的意義。

[1]王學(xué)剛.淺析防滲加固技術(shù)在我國(guó)水工堤壩建設(shè)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2014（12）.

[2]徐甲存.仲靜文.關(guān)于水庫(kù)大壩防滲加固技術(shù)的探討[J].城市道橋與防洪.2016（09）.

[3]黃麗珠.水利工程施工中堤壩防滲加固技術(shù)的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2017（12）.