堤壩工程的滲透防護與加固

宋玲

摘 要：隨著社會主義經濟建設的不斷發展，水利工程建設作為其中的重要組成部分越來越受到相關工作人員的關注，特別是堤壩的防險工作日益提上工作日程。主要介紹了水利工程中堤壩出險的類別以及解決問題的常規方案，特別對預防滲透破壞以及如何加固作者簡要的探討。

關鍵詞：水利工程；堤壩；防滲加固

前言

上個世紀五十年代以來，有各種類型水庫八萬余座相繼落成，二十余萬米的堤防、七萬多座水閘被建造，這些水利設施的修建，在很大程度上完成了我國防洪減災作業，實現了水利發電、灌溉、供水以及水產品養殖等生活和經濟的供應，在實現為人民的生命財產安全做出保駕護航的目標的同時，也為我國社會主義市場經濟建設，創造了不可忽略的社會財富與價值。但是由于一些水利工程建造質量的不達標，施工環境的特殊性，自然災害的破壞，檢測系統的不完善，都會影響到我國水利工程的正常發展，也威脅著國家和個人的生命財產安全。相關數據表明，我國水利工程建設中有九成的堤壩屬于土石堤壩，這樣的堤壩最容易受到破壞，因此對于堤壩的險情檢測、使用年限、質量監查就顯得尤為重要。

1 堤壩出險的類型以及相應的解決方案

1.1 出險的類型

滑坡、開裂、滲透破壞以及沒治都可以導致堤壩工程出現險情，而這里面滲透破壞又是最為常見和主要的險情類別，該種破壞常常由于不同的原因以多種形式展現在人們的眼前，流土、接觸流土、管涌、集中滲漏等等都是它的變現形式。在滲透破壞這一范圍內，如果按照堤壩的結構特點來劃分的話，又有三種類型的險情，堤壩主體的滲透破壞，堤壩根基的滲透破壞以及二者接觸部分的滲透破壞。在堤壩施工的過程中，如果出現堤身結構中有裂縫和孔洞亦或是沙壤土和粉細砂的存在，會直接影響整個堤壩的密度和整體結構，此類事故屬于堤壩構成物質不均勻，填筑密度不嚴格造成的；堤壩的基礎部分應該堪稱堤壩工程的基本工程，如果所筑堤壩的地理位置存在透水性比較強的沙壤土層和沙層，那么就給滲透破壞制造了侵襲的機會。

1.2 防止滲透破壞的工程實施方案

針對堤壩出險的幾種類型，我們可以采用不同的技術手段進行預防滲透的工程施工。通常我們可以應用錐探灌漿、劈裂灌漿和堤防截滲墻等防止滲透的墻體，當滲透現象較為嚴重的時候，我們還可以采取進一步的措施，那就是重新填筑堤壩主體或者在原有基身的基礎上進行增厚處理。如果使用堤防截滲墻這一施工方案，施工單位應該考慮到施工現場的是否比較狹小，地下的障礙物是否過多，這一方案的工程造價是否被控制在最小范圍內，目前此類方案的實施方法較多，高噴法、深沉法、開槽法、擠壓法等等，其中第一種方法適應性能很強，但是由于經費投入過高，除非特殊墻深的情況下采用，否則大多數的施工單位都會選擇價位較低的材料而且使用薄墻，相對來說工程成本得到了有效的控制。施工的時候也可能遇到特殊的地質環境，如果發現數量比較多、直徑比較大的砂卵礫石，施工人員還必須應用到沖擊鉆，甚至還要采用多種開槽方法相結合的方式來完成工程任務，為了避免特殊施工作業造成的資金投入增大，施工單位通常采取多重排水減壓的防滲處理手段，這也比較符合堤壩工程的施工特點。

2 防滲與加固技術分析

2.1 堤壩防滲處理的原則和方法

通過上述堤壩防滲的施工方案，我們不難看出，堤壩發生滲漏險情的時候，主要以使滲透量減少或者降低揚壓力為基本原則。概括成幾個字的話，那就是“鋪、截、堵”和“導、減、排”，實施起來的話，無非就是修建防滲墻體，導水排水系統。當然，有時候具體問題還得具體分析，近幾年來，我國主要采取修筑防滲墻或者灌漿的方法來解決滲漏問題，通過壓重和防滑樁的使用可以明顯的提高防滲處理的穩定性，增加一定程度的安全指數。隨著科學技術水平的提升，提高土體強度指標以及設法使堤壩主體浸潤線降低，可以有效的應對一些特殊的險情，比如說問題解決比較復雜的滑坡。

2.2 堤壩灌漿防滲的幾種方法

2.2.1 劈裂式帷幕灌漿法。所謂劈裂式帷幕灌漿，主要用于加固堤身，防止堤身滲漏。其方法是根據堤壩曲直不同情況，用淺孔輕便鉆機或更簡單的鉆具，分別采用梅花形布孔和直線布孔方式，沿堤壩軸線從堤頂離堤外肩1.5m處鉆孔，一般孔距3m，孔深根據堤身情況分別以鉆透堤身填土或穿過堤身鉆入基礎1～2m為宜。灌漿時由下而上，少灌多復；泥漿由稀到稠，循序漸進；壓力由大到小，靈活掌握。這樣，可以較好地處理灌漿中出現的冒漿、串漿、滑坡、局部隆起等各種問題，使灌入的泥漿沿堤的軸向形成一道帷幕，達到改善堤身質量、提高堅固度和防止滲漏的目的。

2.2.2 低壓速凝式灌漿法。這種灌漿方法一般用于高危水位下搶險堵塞管涌，它可根據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的壓力徐徐向孔內灌入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。

2.2.3 高壓填充式灌漿法高壓填充式灌漿主要用于堤基基礎灌漿，亦用于堤身蟻穴、溶洞的填充。用于基礎灌漿時，須用50m工程鉆機在需灌的堤段從堤頂鉆孔，孔距1.5～2.0m，孔深以鉆入基礎穿過砂層進入礫石層2m左右為宜。灌漿時壓力一般為127.40～166.60kPa，套管下到填土層保證堤身干燥，基礎部分砂礫層灌入水泥漿，然后逐步提升到土層，以黃泥漿封孔。這種灌漿法主要用于治理因基礎不良而引起的管涌。用于填充蟻穴、溶洞時，灌漿用30型鉆機先在蟻穴或溶洞周圍布孔灌入泥漿，形成包圍圈，然后進行填充，則填滿為止。

2.3 混凝土防滲墻技術

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壩基覆蓋層，同時灌入水泥漿，使漿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上發展而來的。使用水泥、膨潤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，形成墻體起防滲補強作用。該技術在美國、法國等國家均已使用，我國尚處于起步階段。

2.3.3 垂直鋪塑。垂直鋪塑是利用鏈斗式挖槽機，通過鏈條及鏈斗連續挖掘出渣，形成連續的槽孔，并用泥漿固壁，成槽后隨即輔設防滲薄膜，回填粘土。挖槽深度一般≤15m，槽寬為15～30cm。適用于砂壤土層，工效較高。

2.3.4 水泥土攪拌樁防滲墻。運用深層攪拌樁機把水泥漿噴入土體并攪拌，使水泥與土體混合，經水泥的水解、水化和離子交換等一系列反應，硬結成墻。適用于細粒料的土砂層及含少量礫石的砂礫石層。

2.3.5 帷幕灌漿。帷幕灌漿是把一定配合比的具有流動性和膠凝性的漿液，通過鉆孔壓入巖層裂隙中，經膠結硬化后提高巖基的強度，改善巖基的整體性和抗滲性。

3 結束語

目前，我國水電水利工程項目眾多，大中型的各類堤壩遍布全國，然而，堤壩滲漏問題也越來越普遍，眾多的堤壩需要相關施工技術人員予以重視并及時采取防滲措施，這樣才能有力的保障我國水利工程的健康順利的發展，大量的培養科技創新人才；不斷的進行科學技術研究；通過實踐總結經驗教訓，為我國水利工程基礎建設防護貢獻力量。