關于水利工程施工中堤壩防滲加固技術的應用

楊東生

【摘要】水利工程建設中，堤壩防滲技術直接決定了水利工程的運行效益。導致堤壩出現滲漏的因素有很多，包括材料質量、自身變形、技術缺陷等，任何一個環節如果沒有做到位，就會提高堤壩滲漏幾率，影響水利工程建設的最終效益。因此，需要進一步分析堤壩防滲加固技術研究，保證堤壩防滲加固技術的應用質量，從而發揮水利工程建設效益、延長工程使用壽命。基于此，本文首先提出堤壩滲漏常見險情，分析堤壩滲漏的原因，進而探究堤壩防滲加固技術的應用。

關鍵詞：水利工程;堤壩防滲加固;滲漏;險情

中圖分類號： U445.4???? 文獻標志碼：A

引言

水利工程直接影響社會經濟發展以及民生問題，同時水利工程對提高水資源利用率有非常好的導向作用。確保水利工程安全、平穩運行，離不開堤壩良好的防滲性能。從現階段我國水利工程建設實際情況來看，堤壩滲漏依然是最常見的問題。堤壩滲漏除了會影響工程建設的整體性，還會降低工程整體質量，嚴重會造成安全事故。所以，在水利工程施工建設中，為了避免出現滲漏問題，需要第一時間采用堤壩防滲加固技術，一旦發生險情問題及時采取補救措施，保證水利工程建設質量，提高工程的運行安全。

水利工程險情分析

堤壩作為水利工程建設中的重要組成部分，具有工藝復雜、施工難度大等特點，任何一個環節出現問題都會造成安全隱患。水利工程在長期運行中，會長期受到水流的沖刷和腐蝕，容易造成大面積破壞的，出現坑槽、剝離現象，增加了堤壩的滲漏幾率。據有關調查結果表明，堤壩最常見的病害主要有堤壩裂縫、壩體滑坡、堤壩滲漏等[1]。堤壩裂縫問題會直接影響整體結構的穩定性，水流逐漸滲漏到裂縫中，加快結構中鋼筋腐蝕效率;壩體活潑會影響堤壩正常運行，甚至產生坍塌現象;壩體滲漏主要部位包括壩基、壩身，壩基滲漏主要是由于施工工藝不科學，基礎結構剛度、強度低，缺乏牢固性、穩定性，逐漸產生基礎滲漏，而壩身滲漏是由于砂石、石塊密度不足，結構孔隙較大，從而提高了滲漏性。

堤壩滲漏的主要原因

2.1材料缺陷滲漏

水利工程施工建設必須要嚴格按照國家相關標準進行，大部分堤壩工程基礎部位都是采用巖石結構。但巖石結構長期受到水流沖刷影響下，巖石內部顆粒會產生變化，最終造成結構內部受到破壞[2]。堤壩在長時間內受到水流沖刷下，本身的抗剪強度也會隨著縫隙而削弱，遭遇到較強水流時，巖石結構縫隙就會不斷被沖刷，再加上巖體結構自重會導致自身下滑，都可能會導致壩體塌陷。水流透過巖石縫隙，會進一步擴大滲漏部位，逐漸降低壩身的穩定性和安全性，極大的提高了安全隱患。

2.2自身變形滲漏

由于水利工程運行環境特殊，堤壩工程底部長時間浸泡在水中，而壩身水上、水下溫度、濕度、應力不同，會產生堤壩自身形變，形變年長期累計或突發形變會直接影響壩體結構的穩定性。通過對堤壩變形相關案件分析，影響堤壩穩定性的主要部位是壩基，由于壩基部位最容易產生滲漏變形，還會造成堤壩排水孔堵塞，同時受到壩體重力影響產生下滑或坍塌。對于此類問題來說，必須要充分引起重視，除了在施工中需要做好防滲加固減少壩體變形，還需要做好日常維護工作定，實時監測堤壩的微量形變[3]。

2.3技術缺陷滲漏

堤壩工程建設需要經過設計、施工等階段，設計環節要嚴格按照相關標準展開計算，同時設計人員也要全面考慮不同水利工程所處環境以及其他因素的負面影響，影響堤壩穩定性的潛在因素很多，需要在設計環節間做好計算、設計工作，全面加強施工管理工作。如在堤壩夯實施工過程中，如果參數不達標或碾壓質量不達標，會直接影響工程整體質量。考慮到水利工程材料特性，通常填料壓實需要在0℃以上環境下施工，最低不得低于10℃[4]。再者，填料摻雜率也要重點考慮，如果沒有及時控制會導致雜質率過高，提高了壩體縫隙率。在分段施工、接頭處理當中，沒有嚴格按照相關標準開展施工工作，造成結構層、防水層分層，從而造成堤壩產生滲透漏洞，提高堤壩的滲漏幾率。

水利工程施工中堤壩防滲加固技術的應用

3.1灌漿防滲技術

灌漿防滲技術體系如圖1所示，主要包括劈裂式、高壓填充、灌漿加固、速凝式。其主要表現在：

3.1.1劈裂式帷幕灌漿施工

劈裂式防滲加固施工技術主要應用于壩身部位，如圖2所示，從而提升壩身的防滲性能。在堤壩施工中，要實現調查堤壩曲直度，之后采用淺孔輕便鉆機按照直線形、梅花形進行施工鉆孔。在施工過程中，必須要壓著軸線方向在壩頂鉆孔，將堤外肩、鉆孔間距離控制在1-1.5m，孔距控制在2.5-3m，具體鉆孔深度要根據壩身實際情況確定。在灌漿施工過程中，要由上到下、少灌多復原則進行[5]。在劈裂式帷幕灌漿施工中，要在一定程度上加強泥漿稠度，并由小到大控制注漿壓力，結合實際情況用量控制，在灌漿施工中還要避免局部出現鼓包、帽漿、滑坡、串漿等情況，這樣即可確保灌漿質量。劈裂式施工技術主要是在堤壩軸線方向形成一層帷幕保護層，從而提高堤壩的抗滲性、穩定性。

3.1.2高壓填充灌漿施工技術

該項技術主要應用于堤壩基礎部位，同時也可以應用于蟻穴、溶洞填充。堤壩防滲施工中采用高壓填充灌漿技術，需要采用50m工程鉆機鉆孔，在壩頂鉆孔，孔間距為2m，根據壩身實際情況確定鉆孔深度，壓力控制在0.12-0.17MPa之間。將套管深入到礫石層部位，為了避免堤壩受潮，要在部分砂礫層中注入水泥漿液，并逐漸提升到土層中，最后采用黃泥漿封孔。在實際施工中，主要是采用分層灌漿工藝，避免管口位置出現缺口，從而提高壩基整體的防滲性能。在應用高壓填充工藝填充蟻穴、溶洞時，采用30m鉆孔機，在蟻穴、溶洞周圍鉆孔施工，壓入漿體，才溶洞、蟻穴周圍形成一道防護層，提高堤壩防滲性能[6]。

3.1.3灌漿加固

灌漿加固技術可以提高堤壩的抗滲透性，提高堤壩的承載性。在實際施工當中，要先確定滲漏部位發生具體區域和范圍，之后進行鑿孔施工，選擇水平位置鑿孔，也可以傾斜鑿孔。將注漿管深入到孔內，通過注漿機灌注漿液，在漿液溢出并不發出氣泡時停止注漿，堵塞滲漏區域。在材料選擇中，主要是采用高標號水泥，與防水材料混合使用，實現勾縫目的。灌漿加固施工方案主要是提高堤壩的整體性能。

3.1.4低壓速凝灌漿技術

該防滲加固技術主要是應用于高危水位抗洪搶險施工中，在正式施工前，需要全面檢查堤壩基部是否有砂礫層、粘土層，結合堤壩管涌具體部位，選擇正確的鉆孔部位，為了提高管涌阻力，要將鉆孔放到容易遇水膨脹的材料，從而降低管涌速度，避免注漿速度過快而溢流。注漿中嚴格控制注漿速度，注漿壓力控制在0.05MPa以內[7]。再者，為了確保漿液快速凝固，可以適量增加一些水玻璃、速凝劑等材料，可以起到快速堵塞管涌的目的。

3.2防滲墻防滲加固技術

如圖3所示，防滲墻是一種具有防滲作用的連續墻體，具有結構可靠、防滲效果好、適用范圍廣、施工簡單、造價低等特點。在防滲墻施工中，要提前做好鉆孔和清孔工作。在質量檢查完畢后安排清孔換漿，采取抽桶出渣方法，將孔內剩余漿液清除，1小時之后檢查孔內換漿狀態。要求孔內淤泥泥漿量厚度不超過降10cm，含沙量不超過5%[8]。在成槽施工當中，采用“兩鉆一抓”的方式成槽，每個槽段之間的間隔在3-5m之間，在建槽過程中，要求成槽孔位偏差不超過30mm;鉆抓法施工中，空斜率工期不超過總工期的4%，保持槽壁為持平和垂直狀態，避免產生梅花孔、小墻等情況。

在墻體連接中，主要是采用接頭管、鉆鑿法施工。鉆鑿法接頭套接以及兩次孔位中心位置，任何偏差值都不得超過設計墻體厚度的1/3，二期槽孔清孔換漿完成后，要將接頭槽壁上附著泥漿清除，使用鋼絲刷、鉆頭，分段清洗泥漿皮。墻體連接不得出現泥屑、淤泥，墻體連接不得出現滲透，特別是在搭接部位。所以在防滲墻連接部位，要設計2個雙管高壓旋噴樁，避免連接部位出現滲透問題。在施工完畢后，需要鉆芯取樣，將樣品放到室內檢測，得出抗壓、防滲系數，確保能夠達到壩基部位的防滲要求[9]。

3.3復合土工膜技術

土工膜最重要的防滲材料包括無紡布、塑料薄膜。隨著科學技術不斷發展，當今應用最為廣泛的土工膜包括乙烯、聚乙烯等。如果堤壩防滲加固要求較高，則采用乙烯乙酸改性瀝青混凝土膜。同時，復合土工膜作為一種新型的防滲性材料，可以在很大程度上提高水利工程的防滲性。該材料具有質量輕、延展性好、應用成本低、防滲性強等優勢，因此在當今水利工程堤壩防滲施工中應用十分廣泛[10]。在實際施工中，需要掌握復合土工膜的應用要點，結合水利工程實際滲漏狀況，選擇合理的復合土工膜類型。在土工膜施工當中，其核心環節是加強土工膜和防滲體之間的銜接性，不得出現縫隙問題，從而保證堤壩整體的防滲性能。從材料方面來看，土工膜雖然具有防滲作用，但卻是一種輕質材料，容易遭受破壞，如劃破、損壞等，所以施工中也要做好土工膜防護工作，否則會直接影響堤壩整體的防滲性能。

結束語

綜上所述，水利工程有助于社會經濟發展，同時也關乎著民生問題。為了能夠充分發揮水利工程效益，就必須要重點關注水利工程堤壩整體的防滲性能，針對堤壩的常見險情以及滲漏原因，采用科學、合理的防滲加固方法，這樣可以最大程度上提高堤壩防滲性能，保證堤壩工程的建設質量。

參考文獻

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