水利工程堤壩防滲加固施工技術研究

王夢帆，王興民

（河南省商丘市水利局，河南 商丘 476000）

1 引言

堤壩作為水利工程建設的重中之重，能夠為水利工程建設質量與運行質量起到決定性的作用，但就我國多數水利工程而言，由于受到種種因素的影響，堤壩基本上都會出現程度不一的滲漏現象。若無法及時有效地處理滲漏問題，壩體巖土中的顆粒結構與土壤黏性也會受損，進而使堤壩穩定性受到影響，甚至造成堤壩無法繼續使用的嚴重后果。此時，為在確保水利工程運行高效性的同時，增強堤壩防洪抗洪的能力，結合實際情況進一步探索堤壩防滲加固技術已勢在必行。

2 水利工程堤壩滲漏的主要原因

2.1 水利工程整體質量不高

雖然近幾年我國水利堤壩工程數量增長飛速，但仍有很多工程建設時間為20世紀七八十年代，受到當時施工設備與技術水平的影響，工程項目建設質量無法得到全面保障。與此同時，幾十年來的自然環境侵蝕，也導致很多堤壩工程出現滲漏問題，在年久失修的情況下，甚至存在垮塌的風險。因此，相關維護人員必須要充分發揮自身職責，針對實際情況逐一解決水利工程中存在的問題，進而增強其運行的效率與安全性[1]。

2.2 機械設備的應用不合理

施工機械設備也是導致水利工程堤壩滲漏的重要因素，若無法保證機械設備的合理使用，堤壩施工質量也會在很大程度上下降。現如今，我國很多水利工程在實際施工的過程中，對機械設備使用的重視程度都嚴重不足，不僅監理工作未能落實到位，質控工作也形同虛設，從而導致很多機械設備根本無法充分發揮自身的重要作用。此時相關管理人員必須注重機械使用制度的不斷完善，盡可能在提高使用科學性與合理性的基礎上，使其能夠與先進施工技術相配合，在堤壩防滲方面發揮更好的效果[2]。

3 水利工程堤壩防滲加固施工關鍵技術

3.1 滲漏涌水處理技術

3.1.1 導管注漿

如果堤壩只是局部出現滲漏問題，最好選擇導管注漿法，這種方法相對來講能夠發揮出更好的效果，在很多水利工程的壩基與壩肩滲漏處理上也是最常見的。通常，技術人員需在預定位置上適當布設高聚物注漿材料，以達成使其膨脹的目的，進一步確保土體空隙與接觸縫隙填充的有效性。經實踐證明，這種方法能增強土體的密實度，全面提高防滲體系的堅固性與穩定性，更有利于水利工程在完工后的順利運行。

3.1.2 膜袋注漿與封堵管涌

膜袋注漿與封堵管涌技術簡單來講，即為在充分發揮膜袋膨脹作用的基礎上，快速展開對涌水的封堵工作，此時，技術人員也應注意適量使用注漿材料使袋內膨脹，再將管涌入口有效填充。實踐證明，通過對膜袋注漿法的合理運用，能快速、高效地實現封堵目的，進一步增強水利工程堤壩的防滲性[3]。

3.2 防滲墻技術

3.2.1 高壓噴射法

防滲墻建設也是水利工程堤壩防滲加固的重中之重，但目前高壓噴射法只能依托于高壓噴漿機械設備使用，其主要是通過高壓噴嘴噴射水泥漿，并通過對高壓沖擊力的利用來擾動堤壩基部覆蓋物；水泥漿會在噴射的過程中向堤壩根基灌入，在與砂礫、土一同攪拌的情況下，會逐漸凝結進而以堤壩根基為基點形成一道向上的防滲墻，為水利工程堤壩起到防滲漏的作用。在水利工程堤壩防滲施工實踐中，其憑借著自身對施工技術要求與成本造價都相對較低以及防滲漏效果好的優勢，得到了愈發廣泛的應用。

3.2.2 水泥攪拌樁法

水泥攪拌樁法的原理并不復雜，即充分利用水泥在攪拌過程中的化學反應，也就是在凝結時堅硬度逐漸提升這一特性，在將水泥與土混合之后，堅固性極強的堤壩防滲墻就會形成，此項技術在土質以及填充砂礫的地基中更常用，能夠在最大程度上促進防滲墻防滲效果的提升。除此之外，此技術在地基基礎質量改善方面的作用也十分顯著，能更好地滿足對防滲墻整體性能的要求[4]。

混凝土防滲心墻造價較低，且防滲效果較好，其滲透系數隨著時間的增長而降低，2年后一般可降低到 28d 滲透系數的 1/100～1/10，如控制好施工質量，建成后可徹底解決壩身滲漏問題。施工工藝和施工設備均比較簡單，且庫水位驟降時心墻下游面不會產生頂托作用。

3.3 灌漿技術

3.3.1 劈裂式帷幕灌漿技術

劈裂式帷幕灌漿技術最大的優勢就在于，其更適合應用于堤身加固與滲漏問題的防治上，其能促進堤壩質量與堅固度的大幅提升，從而將堤壩滲漏問題出現的概率降到最低。在實際進行防滲施工的過程中，由于壩體自身曲直程度存在一定差異，所以，鉆機采用的形式也必然有所不同。

3.3.2 灌漿加固技術

灌漿加固技術常見的水利工程堤壩類型為漿砌石重力壩，其主要是針對壩上油面灌漿進行加固，在避免裂縫或漏洞持續增大的同時，穩固壩體并增強其防滲性能，最終達成提高堤壩整體承載力的目的。反之，若是壩體的穩固性較差，如水利工作下游位置不牢固等，則極易造成水平孔與斜孔等現象，這種情況下灌溉期間漏水管道與壩體空間堵塞的問題也難以規避，對水利工程的影響十分惡劣。在實踐中若出現上述問題，技術人員可采取反向灌注法，其在壩面抗沖刷力提高方面效果顯著。

3.4 水平防滲加固技術的應用

在水平防滲加固技術中，有必要根據大壩的具體情況選擇合適的加固形式。常見的加固方法包括：首先，對于大壩大面積滲漏的加固施工而言，其對防滲技術的應用要求是比較高的，所以施工人員應在測量水量后，先結合工程具體情況展開全面分析，再根據結論確定防滲技術應用的重點。其次，基于全壩分析，為具有結構問題的某些大壩選擇滲透壓力滲透平臺技術。雖然建筑效果好，加固效果明顯，但會增加建筑量和施工難度。最后，必須控制大壩滲漏率的大壩可以選擇水側攔截技術，以保證防滲加固的連續性，提高大壩的穩定性，進而發揮該技術的實際應用價值。

4 堤壩防滲加固施工關鍵技術的應用

4.1 工程概況

以某水利工程堤壩建設為例，堤壩長度為 100m，高度為6m，由于雨季即將到來，所以施工時間比較緊迫。同時，由于此地區的涌水問題比較嚴重，極易造成水利工程的突發性事故或者災害，所以在進行堤壩防滲加固的過程中，必須應用防滲技術將隱患及時扼殺。

4.2 劈裂式帷幕灌漿技術的應用

結合案例工程的具體情況后，施工人員選擇使用劈裂式帷幕灌漿技術，同時，結合施工的特殊性，在淺孔鉆機時應選擇梅花形的布孔模式，從頂部開始沿堤壩直線向外鉆孔 1.5m，孔距需控制在 3m 左右，實際施工中也可結合實際情況靈活調整，但仍需控制在 1～2m；技術人員也可應用直線布孔法，并注重必須從下至上灌漿以及把控灌漿速度，如此不僅能使壓力得到極大的緩解，灌漿工作中漏漿或滑坡等問題也能得到有效規避[5]。

經實踐證明，在水利工程堤壩防滲加固工程中，使用劈裂式帷幕灌漿技術能大幅度提高防滲加固的效果，有效緩解了雨季帶來的涌水沖擊。與此同時，此技術也能彌補壩型較小的弊端，相對來講效果較好。

5 結語

綜上所述，雖然近年來我國水利工程施工技術與堤壩防滲技術水平提升顯著，但在社會對水利工程運行需求不斷提升的大背景下，堤壩防滲技術仍需不斷突破，這不僅是堤壩能夠充分發揮防洪防汛作用的前提，也是農民生產生活能順利進行的基礎，因此，必須要得到足夠的重視。另外，水利工程也是國家發展的重要支撐，只有從各個方面提高水利工程的整體質量，才能在保證水利工程運行效率的基礎上，促進國家在新時期獲得可持續發展。