穿堤建筑物防滲加固技術

摘要：穿堤建筑物作為水利工程基礎建設中的重要組成部分，其在控制水流，防治水害及開發利用水資源方面發揮著十分重要的作用。然而由于穿堤建筑物在水流的作用下，極容易出現滲漏和滑動等險情，嚴重的制約了水利工程的功能的正常發揮。甚至還可能導致出現嚴重的人們生命財產損失。基于此，筆者結合自身實踐經驗，重點探討了穿堤建筑物的防滲加固技術，以期作為參考。

關鍵詞：穿堤建筑物；防滲加固；技術

穿堤建筑物的主要目的在于控制水流，防治水害，開發和利用水資源方面。穿堤建筑物一般指的是在堤防上修建的分洪閘、引（退）水閘、灌排站、虹吸及其他管道建筑物等。在水流的作用之下，穿堤建筑自身和建筑物與堤防土石的結合部位，極為容易出現管涌、流土、接觸沖刷、滑動、傾覆及滲漏等問題，嚴重的影響到了水利工程的運行安全和運行功能。因此研究穿堤建筑物防滲加固技術十分必要。

一、穿堤建筑物滲透破壞的主要形式

在堤防工程中，滲透破壞是一種較為普遍的現象。據相關資料顯示，因滲透破壞所導致的堤防險情總數大約占70%以上。我們知道，只要堤防的臨水側和背水側存在一定的水頭差，在堤基或者堤身就容易出現滲流問題。在汛期的時候，由于臨水側的水位不斷的升高，導致堤身內部的浸潤線也不斷形成且隨之增高，堤基和堤身內部的土體的滲透比也隨之增加。當滲流所產生嗯嗯滲透比J要大于土體的臨界滲透比Jc的時候，土體將發生滲透破壞現象。滲透破壞最常見的形式為管涌、漏洞、散浸及接觸沖刷等。其中接觸沖刷主要是滲流沿著兩種不同土層面或者是土與其他介質，例如混凝土接觸面滲透所發生的破壞現象。穿堤建筑物的接觸沖刷往往造成的危害較為嚴重，因此必須引起足夠的重視。

二、穿堤建筑物產生接觸流土破壞的原因

穿堤建筑物所發生的滲流破壞多數多事沿著基土或者是側向、頂部填土和建筑物接觸面產生的。接觸沖刷一般起初都發生在填土和建筑物接觸的部位。首先是接觸部位的顆粒從滲流的出口出被帶走，從而產生滲流的通道，進而引起建筑物出現沉陷和扭曲等現象，直到發生破壞及堤防潰決事故。一般而言，建筑物的側向、頂部或者是底部沿著接觸面的滲流比降是依據直線比例法所確定。一旦底部或者是側向、頂部輪廓線的長度一定，作用的水位差一定，則其平均滲流比降也是一個固定的值。土和建筑物接觸面的允許抗滲比降則遠遠低于內部所允許比降值，這就極為容易誘發接觸沖刷事故。穿堤建筑物設計中盡管按允許比降選取滲徑系數C= L/△H控制了輪廓線長度L，但因為下面的原因，導致以上的條件無法滿足。第一，無法確保滲徑的尺寸合乎建筑體的下沉和建設規定，建筑體和水流一致的區域要布局下沉縫隙。在其中要設置止水的裝置，避免出現滲漏問題。如果止水的設備不反應的話，就會導致上述的尺寸變短，此時滲流比就會變高。其會大于設定的比例，就容易發生問題；第二，和建筑體連接的區域的土沒有做好同填活動，其抗滲性無法確保，很多建筑都是使用機械化的模式來開展工作，大型機械上土，及排水下游的壩后護坦邊坡上增設部分長排水孔，孔徑160mm，孔距5m，傾向坡外朝下，傾角10°，長度50m以上，并在穿過斷層等地質不良區域時設反濾保護措施；第三，不穩定巖體開挖和支護措施邊坡及開挖清理結合地形地勢進行，對分布高程在兩岸壩肩及壩頂開挖范圍之內的不穩定體，為了確保建設項目的穩定，要對其認真地清除。要認真的維護邊坡，設置支護體系。

三、穿堤建筑物常用的防滲加固措施

為了確保建筑體具有滲漏的穩定性特征，不會出現不利現象，一般需要設計和建設方等認真地協調，要聯系好，要確保其合乎建筑替代防洪等的規定。開展好相應的防滲活動，關鍵是降低滲透比，替身抗滲的強度。首先，要確保其具有合理的滲徑，在考慮增加滲徑長度時，采取一些工程措施，減少滲流比降J=△H/L，同時保證滲徑長度L的有效性。此外，提高抗滲性能的主要施工措施還有以下幾種：

（一）積極地處理地基，避免出現不合理的下沉現象

穿堤建筑物的基礎一般都采取的深層攪拌樁進行地基的加固處理，用以提高基礎的承載能力和增加其抗滲性能。深層攪拌法主要是采用水泥作為固化劑，采用特別的深層攪拌機械，在地基的深處將軟土和水泥進行強制攪拌，從而促使水泥和軟土之間產生一系列的物理化學反應，改變軟土的性質，從而促使軟土的強度大大增強，壓縮性和滲水性降低。深層攪拌樁運用固化劑和軟土發生一系列的反應后，凝結成為具有整體性、水穩性好及強度高的水泥固化體，和天然地基形成一種復合地基，能夠有效提升地基強度，降低建筑因為下沉而導致的不良現象。

（二）提升止水的品質，避免其不反應

止水功效的優劣關乎到建筑的安穩，尤其是地基是砂土的時候。假如接縫的區域存在滲漏現象的話，水就會將其中的較細小的砂沖走，此時就容易導致建筑出現下沉現象，進而發生塌陷等問題。而止水的成就優劣，關鍵在于設計和建設活動，它們的關系是，如果止水縫非常的合理，或者是使用一些便于建設的物質的話，那么其就具有非常良好的止水意義。假如布置的非常繁瑣，而且使用那些不容易建設的材料的話，其就會導致止水的效果不是很好。因此，相關的設計以及使用的物質的優劣性，關乎到其止水的意義的優劣。一般來講，要確保材料具有如下的一些特征，即止水意義非常好，而且和混凝土能有效地粘合，此外，還要有優秀的延展性特征，能夠確保其在出現位移的時候，不會存在破裂等現象。

（三）按規范同填壓實，達到同填壓實度要求

穿堤建筑物接觸面的同填土采用人工夯實的方法，建筑物周邊同填土方，宜在建筑物強度分別達到設計強度50%-70%的情況下施工；填土前應清除建筑物表而的乳皮、粉塵及油污等；對表而的外露鐵件（如模板對銷螺栓等）宜割除，必要時對鐵件殘余露頭需用水泥砂漿覆蓋保護；填筑時須先將建筑物表而濕潤，邊涂泥漿、邊鋪土、邊夯實；涂漿高度應與鋪土厚度一致，涂層厚宜為3mm-5mm，并應與下部涂層銜接；不允許泥漿干固后再鋪土和夯實，制備泥漿應采用塑性指數IP>17的黏土，泥漿的濃度可用1：2.5一 1：3.0建筑物兩側填土，應保持均衡上升；貼邊填筑宜用夯具夯實，鋪土層厚度宜為15cm-20cm。在場地之中開展土工的測試，分析壓實性等是不是合乎規定。

（四）采用灌漿加固方法，提高堤身防滲能力

灌漿技術是利用壓力將能固結的漿液通過鉆孔注入巖土孔隙或建筑物的裂隙中，是其物理力學性能改善的一種方法。灌漿加固工藝灌漿孔的布設。加固灌漿孔的布設常用方格形、梅花形和六角形。方格形的優點是便于補加灌漿孔，在復雜的地區宜采用這種方法，而梅花形和六角形布孔的主要缺點是不便于補加灌漿孔，預計灌漿后不需補加孔的地基多采用這種形式。灌漿施工技術要點：采用“圍、擠、壓”的原則，也就是說把灌漿區域圍起來，然后在中心區域插孔，進而依次的對其壓實，這樣能夠確保灌漿的品質優秀。一般是使用分序灌漿的措施，當情況允許的話，最好是使用較高的壓力，在其初始時期，使用較稀的漿液，然后依次對其添加。

綜上所述，穿堤建筑物受到水流的影響，極為容易出現滲漏問題。因此針對穿堤建筑物，最好采取深層次的拌合，注重提升止水的品質。并結合工程的具體情況，做好回填處理工作，針對滲漏問題，應采取灌漿加固施工技術，具體采用何種灌漿加固技術，應結合工程的具體情況，綜合分析，選取經濟成本較低，且止漏堵水效果最佳的灌漿加固施工技術，確保穿堤建筑物的穩固性和安全性，最終實現其在水利工程中的積極作用。

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