水利工程堤壩防滲加固技術(shù)的研究探討

劉硯嶺

摘要：堤壩作為堤防的一部分，既能起到防洪灌溉的作用，又能起到蓄水發(fā)電等作用。因此，修筑堤壩不僅給人類社會帶來許多益處，而且促進了社會各個方面的發(fā)展，但是我們也應(yīng)該注意到修筑堤壩會帶來一定的風險，因此加強對土堤壩的日常維護及保養(yǎng)，并對堤壩工程中存在的早期滲漏與形變進行及時處理是避免堤壩失事的重要措施。本文對水利工程堤壩防滲加固技術(shù)進行了探討研究。

關(guān)鍵詞：水利工程;堤壩防滲;加固技術(shù)

引言：目前水利工程建設(shè)會出現(xiàn)堤壩滲漏問題，而堤壩滲漏不僅影響了水利工程的質(zhì)量和性能，同時還嚴重的威脅到水利工程周邊居民的生命財產(chǎn)安全，因此，在水利工程的建設(shè)和維護過程中，如何才能夠避免其出現(xiàn)滲漏問題和出現(xiàn)滲漏問題如何解決就顯得尤為重要。

一、堤防防滲施工方案選擇

我國堤壩受到自然及社會的雙重影響。一方面是我國的大部分河堤建于解放初期，限于當時的技術(shù)水平再加上運行年限長久，因而出現(xiàn)不同程度開裂、變形、滲漏等現(xiàn)象;另一方面由于堤壩結(jié)構(gòu)類型多樣，材料的力學性質(zhì)復(fù)雜，筑堤方式多樣性等等，使得堤壩的滲漏與形變監(jiān)測工作變得繁重，導(dǎo)致堤壩的日常維護管理變得繁雜。我國河道因為淤泥沉積過深，河床情況復(fù)雜，水流變動頻繁等因素，影響堤壩的安全。在堤防工程施工中，對于施工方案的選擇，不僅要考慮到施工方法，同時還要考慮到工程的造價。

針對于堤身的防滲處理方法主要有截滲墻、錐探灌漿和劈裂灌漿等，如果說工程的結(jié)構(gòu)不允許加固，可以對堤身進行翻挖重新填筑。利用截滲墻施工中，深沉法的造價是最低的，對于墻深在二十米以內(nèi)的工程具有較強的競爭力。如果在施工的現(xiàn)場地形條件比較復(fù)雜，地下障礙物較多并且施工場地狹窄的情況下，可以采用高噴法，但是這種方法的造價相對較高。對于砂卵礫石含量較高粒徑較大的地層，則應(yīng)考慮采用沖擊鉆并配合其他開槽方式成睹，當然造墻成本也會大大提高根據(jù)堤防工程的特點，對這類地層險工段的防滲處理，也可考慮采用蓋重排水減壓反濾保護等其他措施。

二、堤壩工程防滲加固技術(shù)分析

（一）堤壩防滲處理

在對堤壩工程進行防滲處理中，比較常用的方法就是降低浸潤線或者是灌漿和防滲墻，抗滑樁和壓重等措施也是比較常用的手法。進行抗滑樁處理中，主要應(yīng)該對滑坡的原因進行分析，從根源上解決問題，主要采取的辦法就是加強土體的強度或者是降低壩體的浸潤線。隨著技術(shù)的不斷進步，各種新型的土工材料不斷的出現(xiàn)，在提高土體穩(wěn)定性方面也越來越多的應(yīng)用到土工膜和加筋材料。對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、排水溝等以降低揚壓力。

（二） 堤壩灌漿防滲的幾種方法

1. 劈裂式帷幕灌漿法

所謂劈裂式帷幕灌漿，主要用于加固堤身，防止堤身滲漏。其方法是根據(jù)堤壩曲直不同情況，用淺孔輕便鉆機或更簡單的鉆具，分別采用梅花形布孔和直線布孔方式，沿堤壩軸線從堤頂離堤外肩1.5m 處鉆孔，一般孔距 3m，孔深根據(jù)堤身情況分別以鉆透堤身填土或穿過堤身鉆入基礎(chǔ) 1～2m 為宜。灌漿時由下而上，少灌多復(fù);泥漿由稀到稠，循序漸進;壓力由大到小，靈活掌握。這樣，可以較好地處理灌漿中出現(xiàn)的冒漿、串漿、滑坡、局部隆起等各種問題，使灌入的泥漿沿堤的軸向形成一道帷幕，達到改善堤身質(zhì)量、提高堅固度和防止?jié)B漏的目的。

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 型鉆機或50 型鉆機鉆孔，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)灌入加進速凝劑水玻璃的水泥漿。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。

3. 高壓填充式灌漿法

這種灌漿方法主要是適用于堤壩的基礎(chǔ)施工中，或者是對于堤身的蟻穴和溶洞的充填。在施工時，首先要用五十米的鉆機從堤頂開始鉆孔，孔距一般在一點五米到兩米左右，鉆到礫石層兩米左右為最佳。灌漿時壓力一般為 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。這種灌漿方法主要用于基礎(chǔ)出現(xiàn)孔隙中，像是蟻穴和溶洞這種情況，應(yīng)該使用 30 型的鉆機在蟻穴或者溶洞的周圍進行鉆孔，在形成包圍圈后進行灌漿直至填滿。

4. 通過灌漿加固

灌漿加固法比較適用于漿砌石重力壩，在壩的上游部位利用固結(jié)灌漿的方法對漏洞和縫隙進行堵塞，通過這種方法加強防滲性能，提高壩體的承載力和結(jié)構(gòu)完整性。在壩體的下游還要進行追蹤固結(jié)灌漿，發(fā)現(xiàn)有滲漏或者是溶蝕物的地方，可以采用打孔注漿的方法將漏水的孔道進行堵塞，提升壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗沖刷能力。對于這種反向灌漿方法比較適用于拱壩和支墩壩工程，如果是重力壩中，可以采用排水孔的方式。但是采用這種方法的過程中最好是在壩前無水的狀況下進行，這樣有利于在壩面上重新勾縫，提高防滲性能。在勾縫時，要使用高標號的水泥，這樣能夠更好的提高防滲能力，增強壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且在抗沖刷抗凍融方面具有很好的性能。此方法即“前堵、中截、后追蹤”灌漿治漏加固法。

（三） 混凝土防滲墻技術(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. 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。該技術(shù)在美國、法國等國家均已使用，我國尚處于起步階段。

3. 水泥土攪拌樁防滲墻

這種施工方法主要適用于細粒料的土砂層，利用攪拌機將水泥漿和土體進行攪拌，使其充分的混合，待里面的離子完成交換后即融合成一個完整的結(jié)構(gòu)體。這種施工方法造價較低，施工設(shè)備比較輕便，施工方法簡單，在我國的水利工程中已經(jīng)得到了應(yīng)用并且取得了良好的效果。

4. 帷幕灌漿

這種施工方法是利用具有膠凝性質(zhì)的漿液灌注到巖層的空隙中，從而強化巖基的結(jié)構(gòu)強度，改善巖基的整體結(jié)構(gòu)和抗?jié)B性。其中的 GIN 灌漿法在國際水利工程中應(yīng)用的比較廣泛，在我國的技術(shù)還不是很成熟，但是隨著不斷的實踐會越來越成熟的。這種灌漿方法在孔段中的任意位置都可以灌漿，并且會根據(jù)地質(zhì)情況的不同。裂縫的大小而自動調(diào)節(jié)灌漿的壓力和注入量，可以充分的保證灌漿的均勻合理。

三、結(jié)語

我國的水利堤壩工程在經(jīng)濟建設(shè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要的作用，所以要保障堤壩工程的質(zhì)量。在堤壩工程中，如果出現(xiàn)滲漏將會嚴重的影響到工程的結(jié)構(gòu)安全，所以對堤壩工程的防滲加固技術(shù)尤為重要。在防滲加固工程中，有多種的施工方法，要根據(jù)工程的實際情況選擇適應(yīng)的施工方案，以保證施工效果，使水利堤壩工程發(fā)揮更好的性能，為我國的經(jīng)濟建設(shè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有利的基礎(chǔ)保證。

參考文獻：

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