水利工程施工中堤壩防滲加固技術(shù)應(yīng)用及質(zhì)量控制

李波 楊德國 趙東宇

摘要：水利工程是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，對工程質(zhì)量有很高的要求。堤壩滲漏是比較常見的水利工程質(zhì)量問題，導(dǎo)致堤壩滲漏的原因較為復(fù)雜，堤壩是很多水利工程中的重要組成部分，對水利工程的結(jié)構(gòu)安全以及水利工程功能的發(fā)揮均具有較大影響。堤壩具有較長的軸線，且水利工程的壩基情況復(fù)雜，難以對堤壩狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測，導(dǎo)致其經(jīng)常會出現(xiàn)滲漏問題，給水利工程整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性帶來較大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，應(yīng)對堤壩滲漏的主要原因進(jìn)行深入的分析研究，結(jié)合水利工程的實(shí)際情況采取有針對性的對策。

關(guān)鍵詞：水利工程;堤壩滲漏;加固技術(shù)

1水利工程堤壩滲漏問題的主要原因分析

1.1地質(zhì)條件不良

一些水利工程在選址時(shí)沒有對工程區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真的勘測，會造成堤壩處于不良地基上，有時(shí)在施工中未能對不良地基進(jìn)行有效的加固處理，是造成堤壩出現(xiàn)滲漏的主要因素。地質(zhì)條件不良會對壩基結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。

1.2設(shè)計(jì)缺陷

設(shè)計(jì)人員對工程區(qū)域的地質(zhì)水文條件缺乏充分的了解，所掌握的勘測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確不全面，在壩體防水設(shè)計(jì)等方面存在缺陷，導(dǎo)致水利工程的堤壩出現(xiàn)滲漏問題。同時(shí)，有一些設(shè)計(jì)人員在堤壩設(shè)計(jì)方案中，管徑尺寸、邊坡坡度以及溢洪道設(shè)置等相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算不準(zhǔn)確或者取值不合理，也可能導(dǎo)致水利工程在投入運(yùn)行后出現(xiàn)排水能力達(dá)不到實(shí)際要求等問題。

1.3施工材料性能缺陷

一些水利工程在堤壩的施工過程中沒有按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對施工材料的質(zhì)量性能進(jìn)行嚴(yán)格的檢測控制，或者片面追求降低施工成本而采用了質(zhì)量性能不合格的施工材料，難以滿足水利工程建設(shè)的實(shí)際需要，且水利工程堤壩長期處于不良工況條件下。因此，其在受到腐蝕后就可能造成堤壩滲漏。

1.4施工質(zhì)量缺陷

在一些水利工程的堤壩施工過程中，施工質(zhì)量控制措施不到位，對施工操作缺乏嚴(yán)格的管理監(jiān)督，都會導(dǎo)致壩體填筑厚度以及強(qiáng)度不符合施工要求;沒有對壩體連接處進(jìn)行科學(xué)有效的防滲防水處理，在分層分段施工中存在銜接不嚴(yán)密等現(xiàn)象。同時(shí)，一些水利工程在建成投產(chǎn)后，為適應(yīng)新的需要又進(jìn)行了擴(kuò)建工程，但在施工中未能對加高部分進(jìn)行妥善的處理，會導(dǎo)致新老土體存在明顯分層或者在兩側(cè)坡交接部分未能有效銜接。此外，蟻災(zāi)以及運(yùn)維缺失等因素也可能導(dǎo)致水利工程堤壩出現(xiàn)滲漏問題。

2堤壩滲漏問題的有效對策分析

2.1應(yīng)用壩基巖溶處理技術(shù)解決堤壩滲漏問題

處理沒有有效封堵堤壩基巖滲水通道而造成的滲漏問題時(shí)，可以采取級配料灌漿工藝。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)處理堤壩滲漏時(shí)，應(yīng)根據(jù)壩體基巖滲漏通道的具體大小、滲漏量以及流速等參數(shù)合理確定級配料的粒徑，以保障塊石能夠被固定在滲漏通道內(nèi)，以發(fā)揮降低流速的作用。同時(shí)，應(yīng)選擇不同粒徑的塊石或者碎石等作為級配料以充填封堵滲漏通道。此外，還應(yīng)科學(xué)控制水泥漿配比，通過水泥漿灌注使級配料相互膠結(jié)、能夠緊密貼合于裂隙壁，以提高封堵處理效果。

2.2堤壩防滲加固技術(shù)

2.2.1堤壩覆層滲漏

為了提高堤壩的防滲性能，防止其出現(xiàn)滲漏問題，應(yīng)采用高壓噴射灌漿技術(shù)對堤壩覆蓋層進(jìn)行處理。高壓噴射灌漿技術(shù)主要是通過鉆孔噴漿方式將漿液灌注至覆蓋層內(nèi)以形成具有較高整體性和防滲性能的防滲體系。該技術(shù)的施工操作較為簡便，且施工成本相對較低，對堤壩的擾動較小，因此，高壓灌漿技術(shù)在水利工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2.2堤壩接觸帶滲漏

同樣可以采用高壓灌漿等技術(shù)方法。在應(yīng)用高壓灌漿技術(shù)時(shí)，原地層結(jié)構(gòu)中存在的孔隙在高壓作用下被破壞。此時(shí)，灌注水泥漿后所形成凝結(jié)體能夠?qū)B漏部位進(jìn)行有效封堵處理。該技術(shù)能夠?qū)λ酀{進(jìn)行定向局部噴射，且可以通過擺噴以及旋噴技術(shù)在接觸帶處施作防水帷幕結(jié)構(gòu)，將壩體與基巖有效阻斷，從而達(dá)到防滲處理的目的。

2.3應(yīng)用臨水截滲技術(shù)解決堤壩滲漏問題

臨水截滲也是水利工程堤壩滲漏處理中的重要技術(shù)手段。臨水截滲技術(shù)主要利用拋石方式對堤壩迎水面進(jìn)行加固，以達(dá)到消殺水勢的目的。在施工實(shí)踐中，還可以采用彩條布以及土工膜貼面截滲處理方式，根據(jù)水庫水位深度的不同，采用相應(yīng)的處理方式。例如，當(dāng)水庫水位相對較淺時(shí)，應(yīng)在水面下填筑圍堰，并用土袋對滲漏部位進(jìn)行封堵。

2.4應(yīng)用振動沉模技術(shù)

解決堤壩滲漏問題隨著防滲技術(shù)的發(fā)展，目前也可以采用振動沉模技術(shù)設(shè)置垂直防滲板墻，以達(dá)到防滲處理的目的。該技術(shù)能夠形成無接縫無開叉、具有較高防滲性能的板墻帷幕，還能夠擠壓密實(shí)板墻兩側(cè)土體，進(jìn)一步提高滲漏處理效果。

3質(zhì)量控制措施

3.1堤壩險(xiǎn)情預(yù)防

在正式施工前，做好地質(zhì)勘察與現(xiàn)場實(shí)地考察工作，全面掌握水文地質(zhì)條件，判斷水利堤壩是否存在滲透、滑坡和開裂險(xiǎn)情，針對可能出現(xiàn)和已存在的險(xiǎn)情，在施工方案中采取相應(yīng)防治措施，對初步施工方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。例如，針對分布礫石層與礫石顆粒直徑過大地層的水利工程，應(yīng)用開槽法以及蓋重排水減壓處理地層，必要情況下采取反濾保護(hù)措施。同時(shí)，針對嚴(yán)重老化與結(jié)構(gòu)力學(xué)性能大幅下滑的水利堤壩，提前對堤壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，如加厚堤壩壩身，也可選擇采取翻挖法對堤壩進(jìn)行二次填筑處理。

3.2強(qiáng)化注漿材料性能

在早期建成的水利工程中，普遍使用水泥砂漿作為注漿材料，水泥砂漿的可控性、抗?jié)B性與力學(xué)性能有所不足，難以滿足現(xiàn)代水利工程的堤壩防滲加固施工需求。因此，企業(yè)應(yīng)做好注漿材料選材工作，優(yōu)先使用新型的高聚物注漿材料，如聚氨酯注漿材料，增強(qiáng)注漿可控性。根據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，在使用水泥砂漿等傳統(tǒng)注漿材料開展劈裂灌漿作業(yè)時(shí)，漿液在土體中呈現(xiàn)柱形以及球形的擴(kuò)散狀態(tài)，不易控制。而在使用高聚物注漿材料時(shí)，通過增大注漿壓力，控制漿液自孔壁垂直劈裂土體結(jié)構(gòu)，在土體結(jié)構(gòu)中擴(kuò)展形成片狀楔形體，在注漿孔周邊對稱形成豎直裂縫，最后形成片狀漿脈。

3.3工藝過程質(zhì)量控制

在水利堤壩防滲加固施工期間，為及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決突發(fā)狀況和質(zhì)量通病，確保技術(shù)方案得到有效執(zhí)行，取得預(yù)期的防滲加固效果，因此，必須提高對工藝過程的質(zhì)量控制力度，全面掌握防滲加固技術(shù)的操作要點(diǎn)。例如，在劈裂式帷幕灌漿施工期間，施工人員持續(xù)觀測灌漿情況，動態(tài)化調(diào)整注漿壓力值與漿液稠度，解決出現(xiàn)的冒漿、串漿問題。如在出現(xiàn)串漿問題后適當(dāng)增加灌漿量，采取間歇灌漿方式應(yīng)對冒漿問題。

結(jié)語

堤壩滲漏是水利工程中比較常見的質(zhì)量缺陷問題，其對水利工程的運(yùn)行安全以及整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性都會產(chǎn)生不利的影響。導(dǎo)致堤壩滲漏的原因有很多，應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工以及后期的運(yùn)維等多方面進(jìn)行全面且深入的分析，準(zhǔn)確把握滲漏問題成因，為采取相應(yīng)的處理對策提供可靠的參考依據(jù)。在堤壩滲漏處理中，合理選擇處理工藝，積極采用先進(jìn)的技術(shù)方法確保水利工程安全。

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