淺議水利工程防滲加固技術

趙鳳德

中小型水利水電樞紐工程在我國各地分布廣泛，數(shù)量眾多，為人民提供生活用水，農(nóng)業(yè)灌溉生產(chǎn)和工業(yè)用水，并在防洪減災中發(fā)揮著重要作用。

由于許多水利工程已年久失修，其中許多工程都存在著不同程度的病險問題，將是水利工程相關人員急需解決的問題。這些工程主要有以下病險：1、壩體、壩基多有滲漏、滲透破壞等：2、防洪標準偏低，不能達到現(xiàn)行有關規(guī)范要求；3、工程建筑物老化失修，防洪能力明顯降低。然而，病險水利工程最主要的病險是滲透問題，包括地基滲透和壩體滲透。因此，必須要根據(jù)不同的壩基、壩型和病因等情況，采取不同的處理方法，目前最常用的是防滲墻和灌漿。

一、堤壩防滲處理

針對上述幾種情況，我國防滲一般采用灌漿或防滲墻以及降低侵潤線等措施來處理滲透問題，采用防滑樁或壓重等措施來提高抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)。滑坡的處理比較復雜，要從滑坡的起因上解決問題。最好的途徑是降低壩體浸潤線或提高土體強度指標。近些年來，隨著土工合成材料的發(fā)展，用+-E膜或復合土工膜防滲和加筋材料提高土體穩(wěn)定性得到越來越廣泛的應用。對壩基滲漏的處理一般依據(jù)上游“鋪、截、堵”，下游“導、減、排”的原則。所謂鋪、截、堵就是修建鋪蓋、防滲墻和帷幕灌漿等以減小滲漏量；導、減排是修建導滲反濾體、減壓井、排水溝等以降低揚壓力。

二、灌漿防滲技術類型及其特點

經(jīng)調查顯示，對于土石壩壩基、壩體的防滲施工中，所采用的灌漿方法通常有寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、低壓速凝式灌漿法、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿以及均質土壩及高壓噴射灌漿等。

1、高壓噴射灌漿

通過高壓水泥漿液射流來沖擊并破壞被灌地層結構的高壓噴射灌漿防滲技術，是依靠被灌地層土顆粒與水泥漿液摻混在一起，而形成壁狀固結體并達到防滲效果。同時，根據(jù)防滲要求和被灌地層結構的不同，我們又可以將高壓噴射灌漿分為擺噴、定噴和旋噴這三類。此外高壓噴射灌漿防滲技術具有以下幾方面的優(yōu)點：工效高、設備簡單、造價低、料源廣以及搭接防滲的效果良好。但不足之處在于其所需機具多并且難以控制，同時對地質條件的要求也比較高。因而在一定程度上限制了它的推廣與運用。

2、土壩壩體劈裂灌漿

土壩壩體劈裂式灌漿主要是根據(jù)壩體應力分布的規(guī)律，施以一定壓力進行灌漿，從而使壩體沿壩軸線方向劈裂，向其里面灌注人一定量的泥漿，最終形成鉛直連續(xù)的防滲泥墻。通過土壩壩體劈裂灌漿后，有效實現(xiàn)漏洞堵塞，避免裂縫或切斷軟弱層，從而提高土壩壩體的整體防滲能力土壩壩體變形穩(wěn)定性。對于裂縫的局部灌漿，在可能有裂縫的區(qū)域，均勻布置類似固結灌漿的灌漿孔群，同時，對于壩體施工條件比較差，或者在施工中有上下游貫通橫縫出現(xiàn)的，都應該進行全線的劈裂灌漿。例如，據(jù)報道，土壩壩體劈裂灌漿技術在我國廣東省寶樹水庫解決土壩壩體的滲漏問題中得到很好的利用，通過該灌漿技術可以有效地提高壩體的密實度，降低滲透系數(shù)以及減少壩體滲流量等，從而確保水利防滲施工工程的質量。

3、低壓速凝式灌漿

這種灌漿方法一般用于高危水位下?lián)岆U堵塞管涌，它可根據(jù)管涌所處位置的地質情況(即粘土層或砂礫層)分別采用30型鉆機或50型鉆機鉆孔，然后先向孔內注入浸水后即膨脹的物質(如黃豆、大米)，再以小于49kPa的壓力徐徐向孑L內灌人加進速凝劑水玻璃的水泥漿。注入膨脹物質是為了加大管涌內阻力，減慢管涌內水流速度，防止水泥漿隨水流出；加入速凝劑，水泥漿能很快凝固而堵塞管涌。

4、卵礫石層防滲帷幕灌漿

卵礫石層的防滲帷幕灌漿技術，通常是采用粘土為主并且加少量水泥的混合漿液進行灌注。與在巖石中的灌漿不同，在卵礫石層灌漿往往很難形成自立的鉆孔，所以一般采用循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿、套閥式灌漿以及打管灌漿的方法。同時，由于受施工現(xiàn)場地質條件各種因素的限制，難以做到有效控制漿液的填充范圍。因此，必須采用三排以上的灌漿孔，才能使該灌漿技術符合相對較高的防滲標準，保證水利工程防滲質量合格。

5、通過灌漿加固，形成防滲體。

此方法適用于漿砌石重力壩。壩上游面固結灌漿，堵塞漏洞和縫隙，加固補強壩體和提高防滲性能，以進一步提高壩體的承載能力和完整性。壩下游面追蹤固結灌漿，在下游壩面有漏水或溶蝕物出逸的地方，造成水平孔或斜孔，埋注漿管進行灌漿，以堵塞漏水通道和壩體空洞、裂縫，加固壩體，增加壩面穩(wěn)定性和抗沖刷能力。這種反向灌漿工藝，非常適合拱壩和支墩壩工程，對重力壩工程只有搞清揚壓力并設排水孔也可采用采用這種方法時最好是壩前無水。壩面重新剔勾縫，剔縫后，用高標號水泥砂漿、干硬性預縮水泥砂漿或用防水材料配制高標號水泥砂漿勾縫，提高壩面防滲漏能力及壩體穩(wěn)定性、整體性和抗凍融、抗風浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追蹤”灌漿治漏加固法。

總而言之，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，小型水利水電樞紐工程越來越普遍。而對于該工程的防滲施工，一般采用防滲、灌漿的技術得到有效處理。本文主要根據(jù)我國具體水利工程的不同特點，分析其所存在的問題，進而采取與之相適應的措施。希望有助于提高我國水利工程防滲施工的質量，并促進我國防滲技術的提高與發(fā)展。

(作者單位：152182黑龍江省望奎縣恭六鄉(xiāng)農(nóng)牧業(yè)綜合服務中心)