水利工程施工中堤壩防滲加固技術的探討

吳天華

摘要：本文先對現階段堤壩工程滲漏原因進行分析，并在此基礎上就防滲加固措施和技術的合理選擇和具體的技術要點談一下個人的觀點與認識，以供參考。

關鍵詞：水利工程;堤壩建設;防滲加固技術

一、水利工程堤壩滲漏原因分析

水利工程項目施工建設過程中，尤其是堤壩工程施工時堤壩滲漏問題較為常見。調查發現，目前國內很多堤壩工程建于上世紀七八十年代，因當時技術和施工設備等條件有限，所以無法有效確保工程項目最終的施工建設質量達標。同時，因受到社會各種環境因素影響，長期失修而導致很多堤壩工程出現滲漏問題，甚至存在垮塌風險。對于以往的堤壩工程而言，很多工程項目規劃與施工建設同步，導致出現施工標準性和專業性缺失的問題。在這一時期，為數不少的施工單位為了追求工期，在并未充分考慮工況條件的情況下，最大限度地縮短施工時間。因堤壩工程施工缺乏規范性，所以導致堤壩滲漏等弊端和問題層出不窮。值得一提的是，導致出現堤壩滲漏問題的另一個原因是施工機械設備。通常情況下堤壩滲漏不只是施工所致，施工過程中所使用的機械設備也是一個非常重要的影響因素。比如，堤壩工程建設實踐中，未能嚴格進行質量監管，也未做好監理工作，導致較為普遍地出現各種質量問題。比如，堤壩夯實時缺少碾壓設備，導致碾壓質量受到影響，無法達到預期的目標和效果。再如，填料操作過程中有雜質混入其中，土塊未完全粉碎或者土層過厚等，都會影響堤壩施工質量及其服役年限。其中，如果接頭、分段處理時搭接不到位，則會導致新舊結合施工質量不達標，結構層分層導致水利工程堤壩防滲性能差，堤壩滲漏問題嚴重。

二、水利工程堤壩滲漏加固處理措施的基本原則分析

針對上述不同類型的堤壩滲漏成因分析，作者認為實踐中應當針對性采取一些措施，加強防滲加固處理，并且在方式和方法上應合理選擇最佳防滲方案，對整個施工流程重新進行科學規劃。實踐中無論采取何種防滲加固處理技術手段，都應當保證堤壩的原有狀態，不能對其造成二次破壞。舉例而言，如果堤壩出現了有害的滲水問題或者病害，則可以采用機械推填以及透水后堵的處理措施，在靠近水域處適當增加一些防滲斜墻，并且利用壓實法來增強堤壩結構的防滲效果;對于因流水沖刷而造成的堤壩滲漏問題，建議采用貼坡反滲技術和方法對其有效處理，并且配合應用垂直防滲墻來有效增強堤壩結構自身的防滲性能和效果;對堤壩基礎建設面滲漏問題，在加固處理過程中建議選擇降壓注漿、高噴注漿等模式，這有利于堤壩鄰水面整體防滲效果的增強。諸如此類的選擇方案很多，但無論采用哪種具體的防滲措施和加固處理方法，都必須綜合考慮堤壩情況，并在此基礎上選擇科學合理的防滲加固處理方案，以免對堤壩結構造成損害。這不僅是堤壩防滲加固處理的有效措施，而且也是應對堤壩滲漏問題的基本操作方案和原則。

三、水利堤壩防滲加固處理技術要點分析

目前堤壩滲漏處理過程中可采用的方式方法很多，本文針對其中應用效果較好的幾種技術方法分析如下：

3.1滲漏涌水處理技術

實踐中可以看到，一旦堤壩出現涌水問題，則會造成各種突發性事故或者災害。從目前國內外研究現狀而言，涌水應急搶險過程中可采用的技術手段有限，技術瓶頸主要體現在水反應材料會導致涌水沖散;比如，日本核電站建設過程中的核泄漏問題造成的影響較大，采取了一定的補救措施，水反應材料就是其中的主要封堵技術手段。就本工程和類似項目而言，應當采用高聚物材料以及施工技術方法，確保水反應以及擴散機理和膨脹擴散機理較為顯著，特別是使用水下和膜袋技術等使處理效果更加顯著。

3.2防滲墻技術

3.2.1高壓噴射方法

從實踐來看，該種施工技術手段主要是基于高壓噴漿機械設備的應用，將水泥漿由高壓噴嘴進行噴射，利用其高壓沖擊力對堤壩基部的覆蓋物產生擾動，在噴射過程中，水泥漿灌入堤壩根基，同時對砂礫和土產生一定的攪拌作用，水泥漿凝結后會從堤壩根基向上形成一道防滲墻，從而達到阻止水滲透的效果。這項技術在施工實踐中應用較為廣泛，同時隨著科技水平的不斷提升，也為本項技術的創新發展起到了基礎性的促進作用。雖然該技術的應用難度要求不高，而且施工中的成本也相對較低，但是其整體防滲效果較為理想。

3.2.2自凝灰漿法

對于該種技術方法而言，其起步相對較晚，現階段國內仍處于探索階段，目前的技術仍不夠成熟。就施工技術工藝而言，主要是在水泥以及膨潤土中摻入適量的緩凝劑，由此制作的自制灰漿在施工時通過自凝灰漿的凝固即可形成防滲墻。需注意的是，在具體施工時若要造孔，則應當在灰漿尚未凝固前就要完成，以避免孔沿對防滲墻性能產生不利影響。

3.2.3水泥攪拌樁法

該項技術在堤壩建設過程中較為常用，其主要施工技術方法是攪拌機對水泥充分攪拌，在攪拌水泥過程中會產生一定的化學反應，而且凝結時逐漸變堅硬，這樣水泥與土融合在一起，形成非常堅固的防滲墻。該項技術多用于填充砂礫以及土質地基，防滲墻防滲效果非常顯著。值得一提的是，該技術廣泛應用于堤壩工程，不僅可以起到很好的防滲效果，而且能夠有效改善地基基礎質量。

3.3灌漿防滲措施

3.3.1劈裂式帷幕灌漿技術

該項技術方法主要是基于加固堤身和有效防止堤身出現滲漏而產生的。因壩體自身曲直程度不同，鉆機采用形式也存在一定的差異。對于淺孔鉆機，通常采用梅花形布孔模式，沿堤壩直線由頂部向外鉆孔1.5米，孔距控制在3米左右。在實踐中，會基于工程項目的實際情況進行調整，上下控制在1至2米之間。在實踐中，還可以選擇直線布孔方法，灌漿方式為自下而上，逐漸注漿，這有利于緩解壓力和有效防止灌漿時出現漏漿或者滑坡等問題。上述方法的應用，可以有效提高堤壩質量及其堅固度，以此來防止堤壩滲漏。

3.3.2低壓速凝式灌漿法

該項技術方法主要應用于高危水位的堤壩搶險，并根據管涌情況合理選擇鉆孔。先向孔中灌注水泥漿，確保選擇的水泥漿待膨脹后不超過49kPa壓力，并且注入適量的膨脹物質，這樣可以使管涌內阻力增大，以免水泥漿流出。同時，還可以加入適量的速凝劑，這有利于水泥漿快速凝固，然后將管涌堵塞。

3.3.3高壓填充灌漿技術

針對堤基的實際情況采取高壓填充的灌漿措施，可有效填充堤身漏洞。灌漿操作過程中利用50米長度的工程鉆自上而下進行鉆入，同時孔距保持在1.5至2.0米。由于此時需確定最佳鉆孔深度，因此灌漿過程中壓力需控制在127.4至166.6kPa之間，而且套管入底層時應當保持堤身干燥性。砂礫層逐漸灌入適量的水泥漿，再慢慢將其提升，從而實現填充堤身漏洞的目的。

3.3.4灌漿加固措施

該項技術多應用于漿砌石重力壩，其目的在于對壩上油面灌漿進行加固，避免漏洞以及裂縫變大，而且能夠有效穩固壩體以及提高其防滲性能，從而最終增強其承載力。如果壩體不穩固，則很可能會造成非常嚴重的不利后果。比如，下游位置不牢固，則容易導致出現斜孔、水平孔問題;并在灌溉過程中出現堵塞漏水管道以及壩體空間等問題。實踐中為有效避免此類問題的出現，建議利用反向灌注法來穩定壩面以及提升抗沖刷力。

結束語

總而言之，水利工程堤壩防滲加固處理過程中可采用的技術方法有很多種，實踐中應當立足實際，結合工況條件和特點，采取有效的措施和方法進行技術要點控制，這樣才能有效確保堤壩防滲效果，保障堤壩以及水利工程能夠實現其價值。

參考文獻：

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（作者單位：成盛建設集團有限公司）