水利堤壩工程防滲加固工藝研究

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2011)11-0118-01

摘要:本工程采用了多種堤壩防滲技術對大壩進行防滲處理，水庫防滲加固后，經過高水位蓄水運行的考驗證明，防滲效果比預期的好。大壩背后坡大面積濕潤和左壩肩集中滲漏現象已經消失，壩體浸潤線明顯降低，滲漏量明顯減少。大壩經過防滲處理后呈穩定狀態，滿足水庫安全運行的要求，說明高噴灌漿、劈裂灌漿、帷幕灌漿的堤壩防滲技術在本工程的綜合應用取得了成功。

關鍵詞:水利堤壩工程 防滲加固 技術分析

目前有一些帶病運行的病險工程，其中相當一部分存在防滲加固的問題，一方面要及早采取必要的處理措施，確保工程安全運行。另一方面要加強這方面的研究，不斷創新防滲加固措施，將有限材料和經濟合理利用以取得最大效益仍是以后相當一段時間的研究課題。同時，各種新的截滲工法不斷出現，正朝著深度更大、效率更高、適應性更廣的方向發展。今后，在高效工法及不同工法的組合應用等方面仍有廣闊的發展前景。水利工程復雜的地質條件、多樣化的筑壩材料以及多種運用工況，決定了在滲流方面的不同特點，應根據各種不同的狀況，從安全、經濟、工效、可行性等方而進行全而分析，確定適宜的防滲加固方案。

1 主壩滲漏的原因分析

工程修建前沒有進行地質鉆探測繪，大壩基礎地質資料不詳。施工時裸露的壩基河床全部是砂卵石，整個大壩基礎長70m，基巖為中厚層硅質灰巖夾層狀硅質巖。原估計清基深6m可達基巖，實際開挖時有一段長13m，清基9m深仍未達基巖。施工時滲水量很大，難以抽干，為了在汛前完工，清基很不徹底，大壩基礎有29m長，深度為2.8m～5.86m的砂卵石層沒有開挖，該卵石層粒徑為3cm～14cm，還混有漂石，其級配差，無膠結，透水性強。當時僅在砂卵石層上澆了一層1.5m厚的混凝土作為漿砌石壩的基礎墊層。-兩壩肩接頭均為薄層狀硅質巖及薄層含硅灰巖夾中厚層灰巖，其中薄層硅質巖厚8m～15m，極為破碎、巖芯呈粗砂或碎石狀。由于當年施工時搞人海戰術，晝夜施工，使施工質量難以控制，如主體工程砌筑質量差;大壩漿砌砂漿標號高低不一等，使得施工質量缺乏有力控制。水庫水經水質分析對砼有溶出性、分解性侵蝕，隨著潛蝕滲透年限的增長，滲漏逐步加劇。

2 防滲加固施工工藝 

2.1 混凝土防滲墻：深厚型防滲墻一般用在承受水頭＞20 m，墻深30m以上的大壩和險要地段的堤防工程中。其厚度般60～80cm，最大為130cm。為保證底部墻段的有效連接，一般是墻越深厚度越大。墻體材料多為普通混凝土或塑性混凝土，根據地層和防滲要求確定。 

2.2 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，使漿液與被灌地層土顆粒摻混，形成防滲墻。此法既可作定噴或擺噴，也可使用旋噴或多排孔構建厚墻。既可用于細顆粒地層，也可用于大顆粒地層。高壓噴射構筑防滲墻法施工簡單、速度快。造價較低，但深度＞20m時底部成墻的連續性不易保證。

2.3 自凝灰漿防滲墻：自凝灰漿防滲墻是使用水泥、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。該技術在我國尚處于起步階段。 

2.4 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挖掘出渣，形成連續的槽孔，并用泥漿固壁，成槽后隨即輔設防滲薄膜，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。

3 水壩防滲加固措施

3.1 水壩基礎防滲加固措施：在工程防滲處理時，是“上堵”還是“上堵”與“下排”相結合，應按照技術可靠經濟合理的原則，根據防滲條件和要求，結合當地具體情況，通過方案比較，慎重研究確定。灌漿方法與基礎覆蓋層地質情況有密切關系，往往存在可灌性的問題，單價也不太低。截水槽回填粘土方法，要求嚴格控制質量，僅適用于粘土斜墻壩和均質壩，而且覆蓋層厚度一般不能深于15m。人工連鎖井柱是以人工開挖套井，澆筑混凝土井圈。已有多處工程采用這一措施，基本上是可靠的，可以不用開挖機械設備，但覆蓋層不能太深，否則施工有困難，進度也比較慢。砂漿板樁是在鋼板樁的腹部焊上鋼管，用高壓水打入覆蓋層中，然后在拔起板樁的同時，通過鋼管灌入水泥砂漿，形成防滲墻。基本上也是可靠的。高壓定向噴射灌漿構筑板墻在技術上是可靠的，也是經濟的。 

3.2 堤壩壩體防滲加固措施：一般處理措施有混凝土防滲墻、灌漿、大開挖回填防滲體、劈裂灌漿和振沖加固等?；炷练罎B墻的措施，已如前述。灌漿方法是針對裂縫部位打孔，然后灌漿，只能起到一定的加固作用。大開挖回填防滲體，工程量太大，在一個非汛期內不能完成。劈裂灌漿方法是利用位于壩軸線小主應力處，有控制的灌泥漿劈裂壩體，形成泥漿墻，并利用漿體與壩體互壓作用，既達到防滲作用，又可加固壩體。機理明確，施工速度快，成本低。振沖法是加固土壩沙基和質量差的沙殼壩體的一項有效處理措施。可以避免大面積的砂基水下開挖，為地震區加固土壩砂基、砂殼壩體創造出一條新的途徑。 

3.3 輸水洞(管)加固措施：堤壩內埋管出現斷裂，嚴重滲水，將危及壩體安全。一般處理措施：鋼板襯砌，混凝土襯砌，開挖壩體處理，在岸坡山體另打新洞以及利用頂管法重建新管等。鋼板襯砌處理造價較高，鋼板材用量多?；炷烈r砌，需要原洞徑比較大，并且襯砌后不致影響輸水能力的條件下才能進行;開挖壩體處理，工程量大，在一個非汛期難以完成。岸坡山體另打新洞，工期長，投資大。頂管法重建新管，它利用千斤項將預制混凝土管頂入壩體內，不需要破壩施工，工程量少，施工期短，設備簡單，可以節約材料、資金和勞力等。 

4 結束語

當前，各種新的防滲工法不斷出現，其工藝正朝著深度更大、效率更高、適應性更廣的方向發展。今后，在高效工法以及不同工法的組合應用等方面仍有廣闊的發展前景。因此，及時掌握這些工藝的發展動態，對于水利堤壩工程的設計、施工等都具有重要的現實意義。

參考文獻

[1] 肖紅．關于堤壩加固技術的分析[J]．重慶社會工作職業學院學報，2006，6(1)：33-35

[2] 康永泉．輸水洞(管)加固在堤壩中的應用[J]．經濟師，2005，(4)：176-177