水利工程中堤壩防滲加固的應(yīng)用研究

（黑龍江省綏化市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 綏化 152000）

水利工程中堤壩防滲加固的應(yīng)用研究

鄭京旭

（黑龍江省綏化市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 綏化 152000）

文章針對(duì)水工建設(shè)中防滲加固問(wèn)題進(jìn)行了論述，著重分析了堤壩各類(lèi)出險(xiǎn)以及應(yīng)對(duì)的施工方案，針對(duì)如何加固堤壩的防滲性提出了相關(guān)意見(jiàn)、建議。

堤壩防滲；水利工程；加固

1 出險(xiǎn)類(lèi)別以及應(yīng)對(duì)方案

1.1 出險(xiǎn)類(lèi)別

提防主要的出險(xiǎn)種類(lèi)有：滑坡、沒(méi)治、開(kāi)裂以及滲透破壞，其中引發(fā)后果最嚴(yán)重的是滲透破壞。滲透破壞主要的破壞表現(xiàn)為流土、滲漏以及管涌和接觸流土、沖刷。對(duì)其險(xiǎn)情進(jìn)行分析，主要可以可以從三方面進(jìn)行分析：第一，堤身險(xiǎn)情，主要引發(fā)因素是不均勻的堤身物質(zhì)組成分布，且堤身用于填筑的材料密實(shí)度不同，由此引發(fā)了滲透破壞，諸如，堤身部分壤土為沙壤土、粉細(xì)砂或者在堤身上存在裂縫以及空洞，主要的破壞表現(xiàn)為跌窩、脫坡或者是漏洞和散浸。第二，堤基同堤身的接觸位置出現(xiàn)險(xiǎn)情，主要原因是在筑堤時(shí)沒(méi)有對(duì)堤基進(jìn)行充分的清理，導(dǎo)致在接觸帶混雜有雜物。最后，則是由于堤基問(wèn)題，其原因則是由于其中沙壤土以及砂層透水性較強(qiáng)造成。

1.2 選擇防滲方案

堤身防滲處理可以使用劈裂灌漿以及錐探灌漿和截滲墻等措施，若是需要還可以通過(guò)對(duì)堤身進(jìn)行翻挖重修，對(duì)其進(jìn)行加厚處理。提防截滲墻的工程造價(jià)的有效降低是通過(guò)降低墻體厚度以及使用廉價(jià)材料。目前的棗強(qiáng)方式中深沉法、擠壓法和開(kāi)槽法都能夠滿足要求，三種方式中深沉法造價(jià)最低，當(dāng)墻體深度在二十米以下時(shí)競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)。針對(duì)一些施工場(chǎng)所較為狹窄且具有較多地下障礙時(shí)，雖然高噴法造價(jià)相對(duì)較高，但是適應(yīng)性較高。而地層中含有大量砂卵礫石導(dǎo)致地層顆粒空隙較大，此時(shí)采用的方式可以使用沖擊鉆同其他開(kāi)槽方式相互配合的方式，給予提防特點(diǎn)，造墻成本也會(huì)有所不同，因此對(duì)該類(lèi)型地層堤壩的防滲處理可以用排水減壓的方式進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)然也可以采用其他方式。

2 技術(shù)分析

2.1 防滲措施

堤壩防滲度的主要處理方式以及處理原則：針對(duì)上述問(wèn)題，我國(guó)水工建設(shè)堤壩滲透處理技術(shù)一般用防滲墻或者灌漿的方式對(duì)浸潤(rùn)線予以降低，對(duì)于抗滑性以及穩(wěn)定性的提高則通過(guò)壓重或者是防滑樁等措施予以提高。而對(duì)于堤壩滑坡現(xiàn)象的處理則需要從根本上進(jìn)行處理，因此必須掌握滑坡出現(xiàn)的原因，土體強(qiáng)度指標(biāo)的提高以及浸潤(rùn)線的降低是最佳處理方式。隨著今年土工材料的發(fā)展一些新興的合成材料被應(yīng)用于防滲處理中，土工復(fù)合膜的應(yīng)用以及一些加筋材料的應(yīng)用在土體穩(wěn)定性提高作業(yè)中越來(lái)越廣泛。而針對(duì)壩體基礎(chǔ)的滲漏問(wèn)題，在上游主要通過(guò)截堵鋪的方式，而在下游則依據(jù)排減導(dǎo)原則進(jìn)行處理。

“截堵鋪”主要通過(guò)防滲墻、鋪蓋以及帷幕灌漿的方式對(duì)滲漏量予以減少；而“減排導(dǎo)”則是通過(guò)減壓井的修建以及導(dǎo)滲反濾體的修建、排水溝的修建對(duì)壓力進(jìn)行有效降低。

2.2 灌漿防滲方法

2.2.1 劈裂帷幕。劈裂帷幕灌漿方式主要用于對(duì)堤身進(jìn)行加固，避免堤身出險(xiǎn)。而灌漿需要依據(jù)堤壩自身情況進(jìn)行具體方案的確定，需要充分考慮堤身曲直，通過(guò)簡(jiǎn)單鉆具鉆孔，布孔主要方式為直線型以及梅花形。由上至下多次少量灌注；循序漸進(jìn)調(diào)節(jié)泥漿的濃稠度，靈活控制壓力，由大到小進(jìn)行灌漿作業(yè)。不但能避免灌漿中出現(xiàn)串漿、冒漿等問(wèn)題同時(shí)能更好解決灌漿中出現(xiàn)的局部隆起，使得灌漿沿軸向形成帷幕達(dá)到預(yù)期的效果，從而改善堤身密實(shí)度，提高質(zhì)量，達(dá)到防滲效果。

2.2.2 低壓速凝灌漿。低壓速凝的灌漿方式主要用于搶救水下高危管涌現(xiàn)象，該種灌漿方式能夠適應(yīng)管涌處的粘土層或者砂礫層地質(zhì)狀況，分別采用30型和50型兩種機(jī)型鉆機(jī)進(jìn)行打孔，繼而向孔中注入膨脹物質(zhì)，通過(guò)低壓作用向孔中注入添加水玻璃速凝劑的泥漿。膨脹物作用是保證管涌?jī)?nèi)阻力能夠滿足灌漿需求，且減低管涌水流速度，避免灌漿時(shí)由于水流過(guò)快導(dǎo)致泥漿被沖出，如此保證泥漿能夠速凝堵塞管涌處。

2.2.3 高壓灌漿法。該種灌漿方式主要被應(yīng)用在基礎(chǔ)灌漿中，用以提高堤壩基礎(chǔ)密實(shí)度，填充溶洞以及蟻穴等結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿時(shí)，利用工程鉆機(jī)從堤頂進(jìn)行鉆孔，保證孔距規(guī)格約為1.5米至3米，而當(dāng)基礎(chǔ)鉆孔孔深到達(dá)礫石層2米后采用高壓進(jìn)行灌漿，并保證從管套下至填土層的堤壩堤身干燥。將灌注漿液率先關(guān)注到基礎(chǔ)層，繼而逐步的進(jìn)行提升，當(dāng)達(dá)到土層后采用黃泥漿進(jìn)行封孔。高壓灌漿方式主要用于解決由于基礎(chǔ)問(wèn)題而引發(fā)的管涌病害。而在對(duì)溶洞以及蟻穴進(jìn)行填充時(shí)僅僅需要使用30鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，將需要灌漿處進(jìn)行包圍布孔，繼而灌注填充即可。

2.2.4 灌漿防滲體的形成。通過(guò)灌漿對(duì)漿砌石壩體進(jìn)行加固，提高其防滲性能。堤壩上游通過(guò)灌漿固結(jié)將縫隙以及漏洞進(jìn)行堵塞處理，對(duì)壩體的防滲性以及堅(jiān)固性予以加強(qiáng)，通過(guò)壩體承載力的提升保證壩體完整性。在下游則通過(guò)追蹤固結(jié)，由于下游壩體表面溶蝕物以及漏水處出現(xiàn)的部位會(huì)出現(xiàn)斜孔或水平孔，通過(guò)埋注漿管對(duì)壩體進(jìn)行注漿作業(yè)能夠提升壩體堅(jiān)實(shí)度堵塞水涌管道以及裂縫、孔洞，從而提高堤壩沖刷抗擊力，保證穩(wěn)定性，在重力壩中若要采用該種方式進(jìn)行灌漿則要保證堤壩前無(wú)水，因此需要在了解揚(yáng)壓力的基礎(chǔ)上設(shè)置排水孔。

2.3 混凝土防滲墻技術(shù)

2.3.1 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(dòng)壩基覆蓋層，同時(shí)灌入水泥漿，使?jié){液與被灌地層土顆粒摻混，形成防滲墻。

2.3.2 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(lái)的。使用水泥、膨潤(rùn)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(bǔ)強(qiáng)作用。

2.3.3 帷幕灌漿。帷幕灌漿是把一定配合比的具有流動(dòng)性和膠凝性的漿液，通過(guò)鉆孔壓入巖層裂隙中，經(jīng)膠結(jié)硬化后提高巖基的強(qiáng)度，改善巖基的整體性和抗?jié)B性。我國(guó)常采用孔口封閉灌漿法，對(duì)任意孔段的灌漿，其能量消耗為一個(gè)定值，對(duì)可灌性差的致密地段提高灌漿壓力。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)在水利堤壩的防滲處理工作中會(huì)針對(duì)不同的情況采取不同的辦法，而必要地處理措施是提高堤壩防滲度的關(guān)鍵內(nèi)容。所以堤壩加固、防滲技術(shù)是我國(guó)水工建設(shè)的基礎(chǔ)保障，有重大意義。

[1]康永泉.輸水洞（管）加固在堤壩中的應(yīng)用[J].經(jīng)濟(jì)師，2005（04）.

[2]肖紅.關(guān)于堤壩加固技術(shù)的分析[J].重慶社會(huì)工作職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，06（01）.

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