水利工程堤壩防滲加固技術探討

胡歡

摘 要：隨著時代的發展，社會的變遷，我國的水利樞紐工程也獲得了飛速的發展。然而，目前很多水利樞紐工程建設的年代比較久遠，在多年的風霜雨雪的侵蝕下，存在著不同程度的安全隱患，不僅影響了水利工程的使用效率，還威脅著人們的生命財產安全。因此，在水利工程中，進行堤壩的防滲加固勢在必行。文章對堤壩工程出險種類及施工方案進行了詳細的分析，并對堤壩防滲加固技術進行了深入的探討。

關鍵詞：水利工程；堤壩；防滲加固

1 堤壩工程出險種類及施工方案

1.1 水利工程堤防出險的主要種類

堤防出險通常以滲透破壞為主，還有滑坡、開裂和沒治等形式。堤防滲透破壞險情可分為堤身產生的險情、堤身和堤基接觸帶產生的險情、堤基產生的險情。堤身產生的險情主要表現為散浸、脫坡、漏洞、跌窩，其產生的原因是堤身組成物質的不均勻，以及堤身的填筑密實度不夠均勻。在一些堤段，堤身壤土存在粉細砂、砂壤土，或者堤身內部有空洞、裂縫等。在筑堤時，需要進行清基處理，如果沒有進行清理或者清理得不徹底，就會引發堤身和堤基接觸帶產生險情。堤基的險情，則通常是由于堤基存在砂層、砂壤土層，其透水性較強而引發的險情。

1.2 水利工程中堤防防滲施工方案的選擇

通常來說，可以采用防滲體，如截滲墻、錐探灌漿和劈裂灌漿等來進行堤身的防滲處理。除此之外，如果有必要，還可以采取幫堤的方法使堤身加厚，或者進行翻挖、重新填筑堤身。如果采用堤防截滲墻的方案，重點就是要考慮工程造價的問題，應盡量降低工程的成本。這就需要采用薄墻并適當選擇低成本的材料。目前，開槽法、深沉法、擠壓法這幾種造墻方法被廣泛使用，并且都具有成本低廉的特點。其中造價最低是深沉法，尤其適用于墻深不大于20m的情況。相對來說，高噴法造墻成本較高，還需要選用其他開槽方式進行輔助，這也將引起工程造價的提高。

2 堤壩工程防滲加固技術分析

2.1 堤壩防滲處理

為了對滲透進行處理或者使浸潤線降低，通常可以采用灌漿或者防滲墻的方式。對于抗滑穩定性安全系數的提高，則可以通過采取防滑樁或壓重等措施實現。在處理滑坡時，就相對復雜得多，必須分析滑坡產生的原因再進行適當的處理。目前，使用得最多、最為有效的方法就是使壩體浸潤線降低。此外，使土體的強度指標提升也是一種行之有效的辦法。隨著科學技術的廣泛應用，土工合成材料也獲得了飛速發展，提高土體穩定性的方法也越來越多，用土工膜或復合土工膜防滲就是其中應用較為廣泛的方法。除此之外，使用加筋材料也能夠有效提高土體的穩定性。

2.2 堤壩灌漿防滲的幾種方法

2.2.1 劈裂式帷幕灌漿法。這種方法通常用于加固堤身，避免堤身發生滲漏。需要使用淺孔輕便鉆機，也可以使用其他更簡單的鉆具。在實際操作時要考慮堤壩的曲直情況。采用梅花形或直線布孔方式，沿堤壩軸線從堤頂離堤外肩1.5m處鉆孔，通常來說孔距為3m，孔深則需要根據堤身的情況來確定，以鉆透堤身填土或穿過堤身鉆入基礎1～2m為宜。灌漿時按照由下而上的順序，少灌多復；循序漸進地調解泥漿，由稀到稠；靈活地掌握壓力，由大到小。通過這種方法，可以使堤身質量得到改善，堅固度也獲得提高，沿著堤的軸向灌入的泥漿形成一道帷幕，對于冒漿、串漿、滑坡、局部隆起等在灌漿中容易出現的問題可以很好地解決和處理，從而達到防止堤壩滲漏的目的。

2.2.2 低壓速凝式灌漿法。這種方法需要根據管涌所處的地質情況來選擇鉆機的類型，對于粘土層應選用30型鉆機，而對于沙礫層則應選用50型鉆機。低壓速凝式灌漿法主要應用于在高危水位下對管涌進行搶險堵塞。根據地質情況選好鉆機后，接下來向孔內注入黃豆或大米等浸水后即膨脹的物質，再慢慢地向孔內灌入加進速凝劑水玻璃的水泥漿，壓力應控制在49kPa以下。管涌內的阻力會因膨脹物質的注入而增大，從而使得管涌內水流速度減慢，有效避免了水泥漿隨水流出。而速凝劑的加入，則起到使水泥漿快速凝固進而堵塞管涌的作用。

2.2.3 高壓填充式灌漿法。這種方法適用于堤基基礎灌漿，治理因基礎不良而引起的管涌。在進行基礎灌漿時，應從堤頂鉆孔，孔距1.5～2.0m，孔深以鉆入基礎穿過砂層進入礫石層2m左右為宜，選用50型鉆機。在進行灌漿時，壓力控制在127.40kPa和166.60kPa之間。為了確保堤身干燥，套管應下到填土層，將水泥漿灌入到基礎部分的砂礫層，進而漸漸地提升到土層，最后采用黃泥漿來封孔。

2.2.4 通過灌漿加固，形成防滲體。這種方法通常用于漿砌石重力壩，需要明確揚壓力并設排水孔。屬于反向灌漿工藝，尤其適用于拱壩和支墩壩工程。對于壩上游面，通過灌漿加固，可以對漏洞和縫隙進行堵塞，從而使得壩體更加堅固，防滲性能也獲得提高，并對壩體的承載能力和完整性也有一定的提升效果。對于壩下游面，在有漏水或溶蝕物出逸的地方，造成水平孔或斜孔，并通過埋注漿管的方式進行灌漿，從而對漏水通道和壩體空洞、裂縫進行堵塞，不僅可以使壩體得到加固，還能夠使壩面穩定性和抗沖刷能力也獲得提升。需要注意的是，選用這種方法時，最好是在壩前無水的情況下進行，而且壩面需要重新剔勾縫。通過采用這種加固方法，能夠使壩面防滲漏能力以及壩體穩定性、整體性和抗凍融抗風浪淘刷能力獲得顯著提升。

2.3 混凝土防滲墻技術

2.3.1 高壓噴射防滲墻。其形成原理是壩基的覆蓋層在高壓射流的作用下，受到沖擊和擾動，與此同時，將水泥漿灌入其中。通過高壓噴射的方式，將被灌地層的土顆粒和水泥漿充分混合到一起，進而形成防滲墻。

2.3.2 自凝灰漿防滲墻。這種防滲墻技術在其他國家已被廣泛采用，如美國和法國。其形成和作用原理是利用“自凝灰漿”的生成來進行防滲加固，成分為水泥、膨潤土以及緩凝劑，可以提高墻體的防滲性能和穩定性、牢固性。這種防滲技術的特點是在施工完成后能夠自行凝固，而在其凝固之前，則可作為造孔中的固壁泥漿。這種防滲墻技術起源于塑性混凝土墻，在我國尚屬起步階段，還需進一步研究。

2.3.3 垂直鋪塑。這種防滲墻技術具有工作效率較高的優點。所采用的設備為鏈斗式挖槽機，通常來說，挖槽的深入應不大于15m，槽寬則應選取在15cm和30cm之間，形成的槽孔是連續分布的，采用泥漿對孔壁進行加固。槽孔形成后，需要在上面輔設防滲薄膜，并將粘土回填。這種防滲技術也有其適用范圍，通常用于砂壤土層。

2.3.4 水泥土攪拌樁防滲墻。這種防滲墻技術具有成本低的優點，每平方米成本大約在90元和130元之間。所采用的設備是深層攪拌樁機，較為輕便。將土體和水泥漿進行充分地混合和攪拌，水泥通過一系列反應，繼而硬結形成防滲墻。墻厚在25cm和30cm之間、墻體在深15m范圍內具有較好的完整性。同樣，這種防滲墻技術也有一定的適用范圍，即適用于細粒料的土砂層及含少量礫石的砂礫石層。

參考文獻

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

[2]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）.

[3]陳勇，王保田，李守德.堤防工程短懸掛防滲研究與應用[J].公路工程，2011（1）.

[4]張崇明.水利工程中防滲技術的應用分析[J].科技創新導報，2011（19）.