堤壩防滲加固改造技術探討

王繼紅 張 煒 邢 輝

（1、2.鄖西縣水利水電勘測設計院,湖北 十堰 442699；3.十堰市水文水資源勘測局,湖北 十堰 442099）

水利工程是重要的基礎設施之一，對于社會經濟發展有著重要作用，城市居民的生活用水問題及農業用水問題的解決與水利工程建設有著密切聯系。我國雖然水資源豐富，但是由于我國人口數量眾多，因而人均水資源占有量較低，由此可見，水利工程建設對于社會生產生活有著重要作用。在水利工程建設中，堤壩的防滲加固是最關鍵的問題，這也在很大程度上提高了水利工程建設質量，因而應用水利工程堤壩的防滲加固技術，對于水利工程作用的發揮有著重要意義。

1 .堤壩防滲加固的重要性

滲漏是水利工程建設中常見問題之一，如果沒有及時采取措施解決滲漏問題，那么將會引發許多更為嚴重的問題，例如：水資源浪費、縮短水庫使用壽命、降低水壩質量，給河流下游居民的生活帶來許多不便，甚至嚴重威脅到生命財產安全。因此，在水利工程建設過程中，必須要充分利用防滲加固改造技術，嚴格控制水利工程建設過程，只有這樣，才能夠保障水利工程的功能得到實現，切實提高水庫質量并延長水庫的使用壽命。由于各地地形地勢都存在較大差異，因此，許多因素都會影響到水利工程的質量，因此必須要利用防滲加固改造技術來保障堤壩質量。

2 .堤壩工程除險種類及施工方案的選擇

堤壩防滲技術主要用于解決滲透、岸堤滑坡、管涌、接觸沖刷及流土破壞等問題，要想解決這類問題，必須要根據情況進行分析：堤壩自身問題的產生，主要是由于堤壩本身結構的差異性，施工過程中物質中所含成分的不同，這些都會帶來脫坡、漏洞等問題；其次，堤壩上壩身與基地接觸位置質量問題的出現會導致堤壩發生滲漏現象，這是由于堤壩自身質量存在安全隱患。在水利工程建設施工中，必須要先處理好堤身存在的質量問題及隱患，在施工技術方面，要能夠將防滲墻施工作為建設重點，與此同時，還要綜合使用其他技術加以配合，從而確保達到應有的效果。施工人員還可以通過加高堤身或重新修建堤身的方式來處理。另外，要綜合考慮工程造價，施工企業一般使用薄墻或廉價材料，這雖然能夠有效控制成本，但是會降低工程質量。最后，對于含砂石量較高的地層，必須要采用沖擊鉆并配合其他開槽方式，這樣雖然會在一定程度上增加建設成本，但是會有效保障工程質量。

3 .堤壩防滲加固改造技術分析

3.1 堤壩防滲處理方法及原則

在堤壩防滲加固改造過程中，需要根據水壩的不同部位采用不同的施工方法：對于壩體、壩基的漏洞和縫隙，可以通過灌漿加固來形成防滲體，這種方法一般適用于漿砌石重力壩。對于壩上游面，可以通過固結灌漿來堵塞漏洞及縫隙，從而進一步加固壩體、提高其防滲性能及壩體的承載能力。對于壩下游面，可以使用追蹤固結灌漿法，對于下游壩面出現漏水的位置，可以通過埋注漿管來灌漿，從而有效堵塞漏水的空洞及裂縫，達到提高壩面堅固性及抗沖刷性的目的。這種灌漿工藝主要適用于拱壩于支墩壩工程，在使用前需要確保壩前無水，然后進行剔縫處理，接著利用高標號水泥砂漿或干硬性預縮水泥砂漿來進行勾縫處理，這樣能夠有效提高壩面的防滲漏性、穩定性及抗沖刷性，這種方法又被成為“前堵、中截、后追蹤”灌漿治漏加固法。目前，我國堤壩防滲一般采用灌漿或防滲墻技術來解決堤壩存在的滲透問題，利用防滑樁或壓重等來提高堤壩的抗滑穩定性。滑坡處理較為復雜，最好的方法是提高土體強度指標或降低壩體的浸潤線。處理壩基滲漏問題一般要遵循上游“鋪、截、堵”的原則（修建鋪蓋、防滲墻和帷幕灌漿等來降低滲漏量），下游“導、減、排”的原則（修建導滲反濾體、排水溝或減壓井等來降低揚壓力）。

3.2 堤壩灌漿防滲加固改造的幾種技術

3.2.1 混凝土防滲墻技術

該技術主要有四類：（一）自凝灰漿防滲墻，該技術建立在塑性混凝土墻的基礎上，按照一定比例來配制水泥、膨潤土及緩凝劑，將其配制為自凝灰漿，自凝灰漿可充當造孔中的固壁泥漿，當其凝固后會形成墻體并達到防滲加固的目的。（二）高壓噴射防滲墻，即利用高壓射流來擾亂壩基的覆蓋層，然后將水泥漿灌進去，這樣能夠使漿液與被灌地層土顆粒充分混合起來，從而形成防滲墻。（三）垂直鋪塑，即利用鏈斗式挖槽機的鏈條與鏈斗來持續挖掘出渣，然后用泥漿固壁，成槽后立即輔上一層防滲薄膜并填上粘土，垂直鋪塑法一般適用于砂壤土層，施工效率較快。（四）水泥土攪拌樁防滲墻，即利用深層攪拌樁機將水泥漿噴入土體內，然后充分攪拌，保證水泥與土體完全混合，水泥經過一系列反應會硬結成墻，達到防滲加固的目的，適用于細粒料的土砂層及礫石含量較少的砂礫石層。

3.2.2 劈裂式帷幕灌漿法

該技術一般適用于堤身的防滲加固，根據堤壩的曲直情況，利用淺孔輕便鉆機，以直線布孔或梅花形布孔的形式，沿著堤壩軸線，從堤頂距離堤外 1.5m 處鉆孔，孔距為三米，然后根據堤身的實際情況來確定鉆深，鉆深一般以鉆透堤身填土為宜。在灌漿時，需要以由下至上、少灌多復為原則，這樣能夠避免在灌漿過程中出現冒漿、滑坡、串漿、隆起等質量問題，確保灌入的泥漿沿著堤軸形成帷幕，從而有效提高堤身質量、避免滲漏現象的出現。

3.2.3 低壓速凝式灌漿法

該技術主要適用于高危水位下搶險堵塞管涌，即根據管涌處的地質情況來選用合適的鉆機進行鉆孔（30 型鉆機或 50 型鉆機），然后向孔內注入黃豆等浸水會膨脹的物體，這樣能夠有效加大管涌內阻力，降低管涌內的水流速度，避免水泥漿溢出，然后再將壓力控制在49kPa 以內，緩慢灌入摻加了速凝劑的水泥漿，這樣有助于加快水泥漿的凝固速度并堵塞管涌。

3.2.4 高壓填充式灌漿法

該技術一般適用于堤基基礎，也適用于堵塞堤身的蟻穴或溶洞。在對堤基基礎進行灌漿時，必須要先使用 50m 工程鉆機在從堤頂鉆孔，孔距控制在1.5～2.0m的范圍內，灌漿壓力一般控制為 127.40～166.60kPa，套管要深入到填土層，這樣能夠保障堤身的干燥，當水泥漿從基礎部分提升到土層后，立即用黃泥漿進行封孔處理。這種灌漿法一般用于治理因基礎質量問題而造成的管涌。當用于填塞蟻穴或溶洞時，可以使用30 型鉆機在其周圍布孔，然后逐漸灌入泥漿，直到填滿為止。

3.2.5 土石壩坡面生態護坡

土石壩坡面生態護坡技術主要用于保持水土，加固堤坡。即通過種植植物來吸收并蒸發坡體內水分，降低土體孔隙的水壓力，從而增強土體的抗剪強度，發揮邊坡體的穩定根的錨固作用。植物的垂直根系能夠深入坡體表層的松散風化帶至深處較穩定的巖土層上，從而達到預應力錨桿的作用。湖北省某中型水庫，控制流域面積110km2，大壩為均質土壩，原護坡材料為亂石，由于年久失修，坡面沖刷破壞嚴重，在使用土石壩坡面生態護坡技術后，該堤壩的防滲性能得到極大提升。

4 . 結束語

綜上所述，水利工程建設直接關系到社會經濟發展，直接影響到人們的日常生活，水利工程能夠為人們的生活帶來極大的便利，但是一旦水利工程出現質量問題，不但會影響到社會生產及人們的日常生活，還會給人們的生命財產安全帶來嚴重損失。因此，必須要在水利工程修建過程中，充分利用堤壩防滲加固改造技術，切實提高堤壩質量，避免問題的出現。

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