水利工程堤壩防滲加固施工技術(shù)

劉健

北京通成達(dá)水務(wù)建設(shè)有限公司，北京，100000

0 引言

堤壩在水利工程當(dāng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其也作為建設(shè)水利工程的要點(diǎn)所在。但從根本上來(lái)說(shuō)，堤壩工程在建設(shè)的時(shí)候具備較高的難度，加上涉及十分繁瑣的工藝以及工序，因此其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)有問(wèn)題發(fā)生都有可能引發(fā)安全方面的事故。當(dāng)下，我國(guó)水利工程建設(shè)工作開(kāi)展的過(guò)程當(dāng)中也逐漸顯現(xiàn)出一些問(wèn)題，從而影響其建設(shè)的質(zhì)量?；诖?，必須要注重深入研究堤壩防滲加固技術(shù)，從而保障水利工程施工的質(zhì)量，通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)的有效運(yùn)用對(duì)施工技術(shù)不斷優(yōu)化，將安全隱患發(fā)生的概率降到最低。

1 水利工程堤壩滲漏的主要原因闡述

1.1 材料缺陷

目前大部分水利工程都選擇進(jìn)行石壩式堤壩的構(gòu)建，這主要還是由于其具備優(yōu)秀的力學(xué)性能，不僅如此，其還有著十分廣泛的適用范圍以及較佳的穩(wěn)定性，建造不需要花費(fèi)過(guò)多的成本，也與施工規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)完全相符。但隨著時(shí)間的不斷推移，堤壩結(jié)構(gòu)在被水流不斷沖刷的情況之下，巖石內(nèi)部顆粒結(jié)構(gòu)會(huì)有一定的變化發(fā)生，巖石結(jié)構(gòu)也會(huì)遭到不同程度上的破壞，這也會(huì)對(duì)堤壩的結(jié)構(gòu)性能帶來(lái)十分消極的影響。而在這樣的情況之下，如果水流給其帶來(lái)強(qiáng)大的沖擊力那么堤壩滲漏的情況就會(huì)發(fā)生，嚴(yán)重甚至?xí)?dǎo)致壩體出現(xiàn)塌陷的情況從而引發(fā)安全事故。不僅如此，如果所選用的材料不夠優(yōu)質(zhì)，也會(huì)導(dǎo)致堤壩出現(xiàn)滲漏。

1.2 結(jié)構(gòu)變形

相比普通的建筑工程來(lái)說(shuō)，水利工程所處的是更加特殊的環(huán)境，這主要還是由于堤壩結(jié)構(gòu)底部在長(zhǎng)時(shí)間之內(nèi)都在水體當(dāng)中，很容易被上下溫度差等一些因素影響。長(zhǎng)此以往，就會(huì)導(dǎo)致壩體結(jié)構(gòu)的形狀發(fā)生改變，一旦變形過(guò)大那么就會(huì)導(dǎo)致堤壩結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭曲的情況，從而對(duì)其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來(lái)不利的影響，對(duì)此在進(jìn)行水利堤壩施工、后續(xù)投入使用時(shí)除了要進(jìn)行防滲加固技術(shù)的實(shí)施之外，還要及時(shí)觀測(cè)其形變量。

1.3 技術(shù)缺陷

在一些水利工程當(dāng)中，由于方案存在技術(shù)方面的問(wèn)題，加上操作人員未能規(guī)范操作，因此導(dǎo)致堤壩結(jié)構(gòu)質(zhì)量無(wú)法達(dá)到預(yù)期的要求，質(zhì)量也未能達(dá)標(biāo)?；诖耍谑褂盟こ痰倪^(guò)程當(dāng)中，運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性以及長(zhǎng)時(shí)間的水流沖擊，堤壩結(jié)構(gòu)會(huì)開(kāi)裂，甚至?xí)霈F(xiàn)滲漏的狀況。

2 水利工程堤壩防滲加固的重要性闡述

建設(shè)水利工程基礎(chǔ)設(shè)施不僅可以防洪灌溉，還可以進(jìn)一步滿足社會(huì)公眾用水的需求，防滲技術(shù)的效果直接決定水利工程運(yùn)行的安全性以及有效性。我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的同時(shí)，也帶動(dòng)堤壩防滲加固技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)下灌注漿液法以及防滲墻技術(shù)在建設(shè)水利工程的時(shí)候運(yùn)用尤為廣泛，之所以對(duì)其加以運(yùn)用，主要就是將滲透的現(xiàn)象加以解決，并有效降低浸潤(rùn)線。如果未能及時(shí)采取防滲措施那么會(huì)直接影響水利工程后續(xù)的使用，嚴(yán)重會(huì)對(duì)社會(huì)公眾的生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)不利影響?；诖?，要及時(shí)找出問(wèn)題并分析制定解決的策略。對(duì)于下游的壩基也需要使用系列的防滲措施，疏導(dǎo)壓力。而一切措施實(shí)施的關(guān)鍵都在于結(jié)合工程實(shí)際以及存在的滲透現(xiàn)象進(jìn)行有效措施的采取，加固堤壩，防止其出現(xiàn)滲漏的情況。要想切實(shí)提升水利工程的穩(wěn)定性，防止其破壞水利工程的結(jié)構(gòu)，必須要運(yùn)用防滲加固技術(shù)。否則一旦滲漏的情況發(fā)生，不僅會(huì)對(duì)壩體的穩(wěn)固帶來(lái)影響還會(huì)威脅周邊群眾的正常生活。

3 水利工程堤壩防滲加固施工技術(shù)運(yùn)用時(shí)所需要遵循的原則

水利工程堤壩防滲加固施工的時(shí)候任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能忽視，否則就會(huì)對(duì)建設(shè)的質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重影響。對(duì)此，在施工時(shí)必須要遵循相關(guān)的原則，對(duì)施工的要素以及關(guān)鍵點(diǎn)加以嚴(yán)格把控，促使水利工程質(zhì)量達(dá)到優(yōu)質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行堤壩防滲加固施工時(shí)，需要對(duì)以下的原則加以遵循。

3.1 實(shí)用性原則

這一原則主要就是水利工程堤壩防滲加固施工技術(shù)可以滿足預(yù)期的效果，促使防滲可以落實(shí)到實(shí)處。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)于滲透情況較輕的現(xiàn)象可以進(jìn)行排水設(shè)施的構(gòu)建，實(shí)施排流。對(duì)于具備較大應(yīng)力的部位，可以對(duì)灌漿填充的方式加以運(yùn)用，從而對(duì)這一部位實(shí)施加固操作，促使建設(shè)的穩(wěn)定性有足夠保障。

3.2 適用性原則

不同水利工程的實(shí)際情況以及工程建設(shè)的要求截然不同，對(duì)此，在施工工作開(kāi)展的前期階段必須要以工程實(shí)際作為出發(fā)點(diǎn)，所選擇的堤壩防滲加固施工技術(shù)也要做到適宜?？梢詫?duì)施工實(shí)驗(yàn)的方式加以運(yùn)用，對(duì)堤壩防滲加固施工技術(shù)進(jìn)行有效的評(píng)估，確定其可行性以及適用性，也只有這樣滲漏的情況才能降到最低。

4 堤壩工程出險(xiǎn)種類(lèi)以及施工方案

4.1 水利工程堤防出險(xiǎn)的主要種類(lèi)闡述

總的來(lái)說(shuō)，水利工程地方出險(xiǎn)包含三種類(lèi)型。首先，是堤壩自身出現(xiàn)的險(xiǎn)情，這主要還是由于堤壩自身結(jié)構(gòu)不夠密實(shí)，比如如果結(jié)構(gòu)土壤有裂縫的情況出現(xiàn)，或者墻體出現(xiàn)脫皮的情況那么就會(huì)導(dǎo)致險(xiǎn)情發(fā)生。其次，堤身以及堤基之間穩(wěn)定性不夠從而導(dǎo)致險(xiǎn)情出現(xiàn)。其主要還是由于堤身以及堤基銜接的位置雜質(zhì)比較多，因此兩者之間的有效融合會(huì)受到不利的影響。最后，堤基自身所引發(fā)的險(xiǎn)情，這主要還是由于在進(jìn)行堤基修筑的過(guò)程當(dāng)中未能運(yùn)用科學(xué)的施工技術(shù)，或者所選用的材料不夠合理，在修筑的時(shí)候也未能完全遵循相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。而在堤壩工程當(dāng)中堤基是尤為關(guān)鍵的，只有其防水措施做到位才能確保施工的安全性，才能將險(xiǎn)情出現(xiàn)的概率降到最低。

4.2 水利工程中堤防防滲施工方案的選擇

對(duì)于上述當(dāng)中三種類(lèi)型的險(xiǎn)情，在解決的時(shí)候方案也有一定差異。首先，針對(duì)第一種險(xiǎn)情可以針對(duì)堤身來(lái)進(jìn)行截滲墻、劈裂灌漿等措施的實(shí)施，也就是翻新堤身，或者對(duì)其加以重新修筑。針對(duì)第二種險(xiǎn)情，可以選擇成本低廉但是性能優(yōu)異的材料來(lái)進(jìn)行堤防截滲墻的設(shè)置，這樣一來(lái)，工程成本不僅會(huì)大大縮減，還可以大大降低堤防滲水發(fā)生的概率。最后，針對(duì)第三種險(xiǎn)情，對(duì)于堤身粒徑比較粗的地質(zhì)情況，在修筑時(shí)可以采取開(kāi)槽式的方式，以此促使堤防工程自身特點(diǎn)得到進(jìn)一步提升。不僅如此，還可以對(duì)排水減壓的方式加以運(yùn)用來(lái)保護(hù)堤身。

5 水利工程堤壩防滲加固施工關(guān)鍵技術(shù)

5.1 滲漏涌水處理技術(shù)

（1）導(dǎo)管注漿

如果堤壩僅僅只有局部有滲漏的情況發(fā)生，那么導(dǎo)管注漿法這一方式最為適宜，這主要還是由于這一方式的效果更為優(yōu)異，因此其也被廣泛運(yùn)用于水利工程壩基滲漏以及壩肩滲漏的處理方面。一般情況下，相關(guān)人員可以將高聚物珠江材料布置在預(yù)留的位置區(qū)域，促使其進(jìn)行膨脹，這樣一來(lái)，土體空隙和接觸縫隙的填充就會(huì)更為有效。經(jīng)過(guò)實(shí)踐表明，導(dǎo)管注漿的方式不僅使土地更密實(shí)，還有利于防滲體系穩(wěn)定性以及堅(jiān)固性的進(jìn)一步提升，對(duì)于水利工程竣工之后投入使用起到積極的影響作用。

（2）膜袋注漿以及封堵管涌

這兩種技術(shù)主要就是對(duì)膜袋膨脹的作用加以有效運(yùn)用，在實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)人員對(duì)于注漿材料的運(yùn)用應(yīng)當(dāng)做到合理且適當(dāng)，促使袋內(nèi)膨脹之后再填充到管涌的入口位置。經(jīng)過(guò)實(shí)踐顯示，運(yùn)用膜袋注漿這種方式可以促使封堵更加便捷、快速，所取得的效果也尤為優(yōu)異，對(duì)于水利工程堤壩防滲性能的進(jìn)一步提高非常有幫助。

5.2 防滲墻技術(shù)

（1）高壓噴射法

在加固水利工程堤壩并促使防滲實(shí)現(xiàn)時(shí)，建設(shè)防滲墻這一方式也較為有效。現(xiàn)如今，高壓噴射法在運(yùn)用的過(guò)程當(dāng)中，主要就是運(yùn)用高壓噴漿相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，此項(xiàng)技術(shù)主要就是通過(guò)高壓噴嘴來(lái)進(jìn)行水泥漿的噴射，也就是利用機(jī)械設(shè)備高壓沖擊力來(lái)將堤壩基部的覆蓋物加以擾動(dòng)，在噴射時(shí)，水泥漿會(huì)灌入到壩基根基當(dāng)中，將其與沙礫以及沙土共同攪拌，待凝結(jié)之后防滲墻會(huì)在堤壩根基部位形成，從而促使防滲作用發(fā)揮出來(lái)。在水利工程堤壩防滲施工工作開(kāi)展時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用不僅可以縮減成本，且對(duì)于施工技術(shù)沒(méi)有較高的要求，加上此項(xiàng)技術(shù)具備非常好的防滲漏效果，因此其運(yùn)用尤為廣泛[1]。

（2）水泥攪拌樁法

此種方法的原理相對(duì)來(lái)說(shuō)較簡(jiǎn)單，主要就是對(duì)攪拌水泥時(shí)所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)加以有效運(yùn)用，也就是利用水泥在凝結(jié)過(guò)程當(dāng)中其會(huì)愈發(fā)堅(jiān)硬這一特點(diǎn)，在水泥和土充分混合之后就會(huì)具備非常強(qiáng)的堅(jiān)固性，也會(huì)形成堤壩防滲墻。這一項(xiàng)技術(shù)經(jīng)常被運(yùn)用于土質(zhì)地基，以及填充沙礫的地基當(dāng)中，也有利于大幅度提高防滲墻的防滲性能。不僅如此，此項(xiàng)技術(shù)也可以大大改善地基的基礎(chǔ)質(zhì)量，也可以就防滲墻整體性能加以滿足?；炷练罎B墻造價(jià)比較低且具備絕佳的防滲效果，隨著時(shí)間的不斷推移，防滲墻的滲透系數(shù)會(huì)日益降低。對(duì)此，必須要對(duì)施工的質(zhì)量加以嚴(yán)格把控，避免壩身滲漏情況發(fā)生。不僅如此，此項(xiàng)技術(shù)無(wú)論施工工藝還是所使用的機(jī)械設(shè)備都是比較常見(jiàn)和簡(jiǎn)單，庫(kù)水位即使在短時(shí)間之內(nèi)突然下降，心墻的下游面也不會(huì)有頂托的作用。

（3）混凝土防滲墻技術(shù)

在選擇水利工程堤壩防滲加固技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，必須要對(duì)構(gòu)建混凝土防滲墻進(jìn)行綜合考慮和全面斟酌，這一處理方式非常關(guān)鍵，且對(duì)于防滲以及加固而言優(yōu)勢(shì)也十分明顯。在構(gòu)建混凝土防滲墻的時(shí)候，需要與水利工程項(xiàng)目的特點(diǎn)相結(jié)合。除此之外，還要全面且深入地分析堤壩的具體結(jié)構(gòu)，對(duì)防滲加固的處理需求進(jìn)行參考，從而對(duì)高壓噴射混凝土、自凝灰漿以及垂直鋪塑等系列措施加以運(yùn)用，確保所構(gòu)建的混凝土防滲墻可以達(dá)到優(yōu)異的效果。從目前來(lái)看，水泥土攪拌樁防滲墻的構(gòu)建運(yùn)用十分普遍，這主要還是由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較為優(yōu)異，可以起到堤壩加固以及優(yōu)化的作用，但需要注意，在控制時(shí)所選用的材料必須要做到合理且優(yōu)質(zhì)[2]。

（4）低壓快凝處理技術(shù)

水利工程堤壩防滲加固施工處理工作開(kāi)展的過(guò)程當(dāng)中，如果所面臨的管涌任務(wù)為搶險(xiǎn)任務(wù)，可以運(yùn)用低壓快凝的方式，從而妥善解決問(wèn)題并處理滲漏的情況。落實(shí)到實(shí)際，首先在于對(duì)處理材料進(jìn)行選擇，在選擇的過(guò)程當(dāng)中要遵循合理、科學(xué)的原則。比如要優(yōu)化選擇進(jìn)行填充的材料，保障填充材料之后其可以逐漸變大，簡(jiǎn)而言之，就是在泡水之后其阻力會(huì)大大提高。這樣一來(lái)，泥漿外流的速度就會(huì)大大放緩，防滲加固的條件就會(huì)更為理想。為了促使凝結(jié)效果在短時(shí)間之內(nèi)達(dá)到最佳，還需要進(jìn)行速凝材料的添加，促使凝固更快，將其運(yùn)用到搶險(xiǎn)當(dāng)中效果可以達(dá)到最佳。運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，可以在低壓條件下促使泥漿的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)最佳的效果，也正因如此，在處理水利工程堤壩滲漏情況時(shí)，此項(xiàng)技術(shù)得到全面的應(yīng)用[3]。

5.3 灌漿技術(shù)

（1）劈裂式帷幕灌漿技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就在于其在加固堤身以及有效避免滲漏有非常好的效果，不僅有利于提高堤壩的質(zhì)量，堤壩的堅(jiān)固度也會(huì)大大提升，以此來(lái)有效避免滲漏的情況發(fā)生。在防滲施工工作開(kāi)展的同時(shí)，由于壩體的曲直程度有所不同，因此在鉆機(jī)的選擇方面要與壩體曲直程度相結(jié)合。

（2）灌漿加固技術(shù)

在漿砌石重力壩當(dāng)中經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到灌漿加固這一項(xiàng)技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)主要就是在油面上進(jìn)行灌漿操作，從而起到加固堤壩的目的。不僅如此，此項(xiàng)技術(shù)還可以有效控制裂縫以及漏洞，避免其繼續(xù)蔓延，從而對(duì)壩體進(jìn)行加固，促使其防滲性能得到進(jìn)一步的提升，對(duì)此堤壩的承載力也會(huì)大大增強(qiáng)。換言之，如果壩體不具備較高的穩(wěn)固性，那么水平孔以及斜孔發(fā)生的概率就會(huì)大大增加，很容易堵塞壩體空間，給水利工程帶來(lái)消極影響。在這樣的情況之下，技術(shù)人員可以運(yùn)用反向灌注的方式，最大限度上提高壩面的抗沖刷力。

（3）水平防滲加固技術(shù)的應(yīng)用

在水平防滲加固技術(shù)當(dāng)中加固形式的選擇要結(jié)合大壩的實(shí)際情況。第一，對(duì)于大壩存在大面積滲漏的情況，在進(jìn)行加固的時(shí)候其對(duì)于防滲技術(shù)有非常高的要求，對(duì)此施工人員需要對(duì)水量進(jìn)行有效測(cè)量，與實(shí)際情況相結(jié)合來(lái)運(yùn)用防滲技術(shù)。第二，基于全壩分析，對(duì)于大壩存在結(jié)構(gòu)問(wèn)題的情況進(jìn)行壓力滲透平臺(tái)技術(shù)的有效實(shí)施。盡管建筑效果好且有明顯的加固效果，但建筑量會(huì)大大增長(zhǎng)，施工時(shí)難度也比較高。第三，要對(duì)存在較大滲透率的大壩加以控制，這一方面可以運(yùn)用水側(cè)攔截技術(shù)，促使防滲加固連續(xù)性有足夠的保障，也確保其穩(wěn)定性可以得到進(jìn)一步的提高，促使技術(shù)價(jià)值全面發(fā)揮[4]。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)如今，很多水利堤壩都需要采取防滲加固處理，在處理的過(guò)程當(dāng)中施工方式也較為多樣化，因此要結(jié)合實(shí)際來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)方案的制定。不僅如此，還應(yīng)當(dāng)給予堤壩防滲加固足夠的重視，及時(shí)排查險(xiǎn)情，促使此項(xiàng)技術(shù)水平提高，這樣一來(lái)在使用期限之內(nèi)堤壩的安全性和穩(wěn)定性都可以達(dá)到最佳。