初探水利工程堤壩防滲加固技術

喬鳴　范金穎

摘要：防滲加固問題一直是水利工程施工中重要的環節。本文闡述了堤壩工程出險種類及施工方案，對堤壩防滲加固技術進行了探討。

關鍵詞：水利工程堤壩防滲加固

一、堤壩工程防滲加固技術

1 堤壩防滲處理

堤壩防滲處理原則和主要處理方法。針對上述幾種情況，我國防滲一般采用灌漿或防滲墻措施來處理滲透或降低浸潤線，采用防滑樁或壓重等措施來提高抗滑穩定性安全系數。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展，用土工膜或復合土工膜防滲和用加筋材料提高土體穩定性得到越來越廣泛的應用。對壩基滲漏的處理一般依據上游“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。

2 堤壩灌漿防滲方法

2.1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。

2.2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。

2.4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。

二、混凝土防滲墻技術

1 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 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。

3 水泥土攪拌樁防滲墻。運用深層攪拌樁機把水泥漿噴人土體并攪拌，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2002年長江堤防防滲工程中被廣泛應用，共造墻98x104m²，占總成墻面積的69%。其優點是造價低（90—130元/平方米），設備輕便，墻厚為25-30cm時，在深15m范圍內墻體完整性較好。適用于細粒料的土砂層及含少量礫石的砂礫石層。

三、總結：我國有許多水利堤壩需要進行防滲處理，堤壩防滲加固尤為重要。因此，提高水利工程堤壩防滲加固技術，對我國水利工程意義重大。