水利工程防滲加固技術的分析與應用

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，對于工業、農業的反哺作業也越來越強，為了更好的支撐我國的經濟發展，國家加大了對于水利工程的投入。水利工程中的防滲施工對于確保水利工程的建筑質量有著非常重要的影響，尤其是水利工程的防滲加固是多年來一直困擾著水利工程施工的難題。文章將在分析水利堤壩工程出現滲漏的種類以及原因的基礎上提出如何更好的做好水利堤壩工程的防滲加工施工。

關鍵詞：水利堤壩工程；防滲加固；施工工藝

前言

在水利工程出現的險情中包括滲透破壞、滑坡、開裂和沒治，其中以滲透破壞出現的最為頻繁和影響最為深遠，滲透破壞不但會對堤壩產生巨大的影響還會引發其他一些險情，從而對堤壩的正常使用造成嚴重的影響。如何做好水利工程的防滲加固是現今乃至以后一段時期水利工程施工的重點。

1 水利工程由于滲透所造成的影響

滲透對于水利工程的影響十分嚴重，從其表現形式上可以分為滲漏、管涌、流土、接觸沖刷、接觸流土等。滲透還會引發其他的一些險情：（1）對于堤壩的堤身部分，由于組成堤身物質的各個組分之間的不均勻性以及填筑物料的密實度不同致使堤身滲透現象嚴重，其表現形式為散浸、脫坡、漏洞、跌窩等。（2）對于堤身和堤基的結合部分，組成兩者之間的物質會使得兩者的接觸帶產生物質混雜，從而影響堤壩的整體性能。（3）在堤壩的建設過程中，堤基建設中所使用的透水性較強的砂層、砂壤土層將會使得堤壩的滲透性大幅加強。

水利工程中的堤壩防滲加固方案主要有以下幾種：對于堤壩的堤身主要采用的是建立防滲截滲墻、錐探灌漿和劈裂灌漿等方式在堤壩的中間建立一道防滲層，從而使得滲透無法穿透整個堤壩，造成持續性的貫穿性損害，如有需要還可以對堤身采取加厚重筑以提高其抗滲透的能力。由于水利工程防滲加固的總里程較長，為了進一步降低施工成本以盡可能多的對堤壩進行防滲加固，應當選用符合需求的薄墻和滿足施工要求的廉價材料。在構建防滲墻的施工工藝中主要有開槽法、深沉法、擠壓法等幾種施工方法。其中深沉造墻法的施工成本較低，如果堤壩的防滲墻施工深度小于20m，則更多的選用高噴法來建造防滲墻，其具有較強的施工場地適應性，能夠在地域狹小且堤壩地下施工障礙物較多的地形上進行防滲墻的施工，而對于堤壩土層中含有較多砂卵礫石的防滲墻施工，則優先采用的是沖擊鉆并配合其他開槽方式來建造防滲墻，并在施工之時采用蓋重排水減壓反濾保護等其他措施。

2 水利工程中主要采用的堤壩防滲加固技術對比

堤壩防滲加固的核心思想是在原有的堤壩基礎上，通過建立起一道防滲墻來阻擋滲透的進一步加劇，并對堤壩進行一定程度的加固。在堤壩防滲處理上，我國主要采用的是灌漿或防滲墻的方式來降低滲透所造成的浸潤線，并在堤壩的堤身上打入防滑樁或者重壓的方式來提高堤壩堤身的抗滑穩定安全系數，降低堤壩發生滑坡的幾率。對于堤壩防滲加固的重要原則就是建立防滲墻以減少滲透量，并修建導滲反濾體、減壓井、排水溝等來降低揚壓力。

2.1 水利工程防滲加固技術中的劈裂式帷幕灌漿法

此種防滲加固技術主要被應用于對于堤身的加固，減少堤身的滲透量，其主要原理是通過在堤壩中灌入泥漿等物質來在堤壩中間建立一道較為密實的防滲層，以此來提高堤壩的抗滲透能力。其主要的施工工藝如下：在進行堤壩防滲施工的過程中，需要根據堤壩分布的具體情況，在堤壩的壩身上依靠淺孔輕便鉆機或更簡單的鉆具按照梅花形或者是直線布孔的方式進行鉆孔，鉆孔的位置分布在堤壩軸線從堤頂離堤外肩1.5m處，通常情況下每一處孔之間的距離為3m，鉆孔深度需要根據堤壩本身的情況確定一般情況下是以鉆透堤身填土或穿過堤身鉆入基礎1-2m為主，完成了鉆孔后需要及時進行灌漿，為了更好使得灌漿的漿液能夠填充到堤壩中的縫隙中，灌漿時應當由下而上，少灌多復；泥漿由稀到稠，循序漸進；壓力由大到小，靈活掌握。從而有效的減少灌漿中所出現的冒漿、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，以達防滲加固的目的。

2.2 水利工程防滲加固技術中的低壓速凝式灌漿法

與劈裂式帷幕灌漿法不同的是這種方法多用于高危水位下搶險堵塞管涌，當堤壩發生高水位的管涌時，通過采用30或50型的鉆機在滲漏部位鉆孔，而后通過孔洞向其內注入浸水后即膨脹的物質（如黃豆、大米）等，等到膨脹物質減緩了水流滲漏后，在以0-49kPa的壓力向鉆孔內注入加入了速凝劑水玻璃的水泥漿。

2.3 水利工程防滲加固技術中的高壓填充式灌漿

此種防滲加固形式主要被應用于堤壩壩基的防滲加固以及堤身中所具有的蟻穴或是溶洞的修補，在此種防滲加固施工中，需要在堤壩的頂端沿著需要加固的地段進行鉆孔，各孔據一般控制在1.5-2.0m之間，其中鉆孔深度為鉆透壩基的砂層深入礫石層2m左右，由于需要灌漿的深度較深因此需要將灌漿的壓力控制在127.40-166.60kPa以保證高壓將泥漿壓入到堤壩的空隙中，在鉆孔灌漿時，需要將套管下到填土層保證堤身干燥，在壩基的砂礫層以高壓灌入泥漿，灌注一段時間后提升一段距離繼續進行灌漿，待到提升到壩身的土層時需要采用黃泥漿來填充壩身上的孔洞。當用于對蟻穴或壩身上的溶洞進行填充時，在其周圍使用鉆機進行鉆孔并灌入泥漿，而后使用泥漿等對孔洞及逆行填充，使之形成一個整體，避免滲漏的發生。

2.4 水利工程中的防滲墻施工技術

防滲墻是一種修建在松散透水土層或土石壩中起到防滲作用的地連續墻，此種施工技術具有結構可靠、防滲效果良好且適應性較強的特點，應用在壩基滲漏、管涌等水利工程危害中具有較強的效果。防滲墻具有多種施工形式：（1）高壓噴射防滲墻施工采用的是通過鉆孔深入到大壩的壩基覆蓋層，同高壓的作用使得水泥漿滲入到壩基與壩身之間的連接土層并與土層之間的土顆粒進行摻混，待其固化后就在壩基與壩身之間形成一道水泥混凝土結構的防滲墻，其能夠有效的抵擋堤壩的滲漏。（2）相較于高壓噴射防滲墻的施工，自凝灰漿防滲墻脫胎于塑性混凝土墻的施工，其漿液是由水泥、膨潤土以及少量的緩凝劑所制成的，通過將其壓入到壩基的土層中自行凝固后可以起到有效的防滲作用。（3）防滲墻的垂直鋪塑技術通過使用鏈斗式挖槽機沿著堤壩的方向在堤壩頂端挖掘連續的槽孔，槽孔的側壁使用水泥漿進行固定，而后在挖掘完成的槽孔中鋪設防滲薄膜，并做好固定，而后將挖掘出來的粘土回填到槽孔中即可，由于大壩的高度較高，為了更為有效的完成大壩的防滲作業，槽孔的挖掘深度一般小于15m，寬度控制在15-30cm之間，此種防滲技術多用于砂壤土層的防滲施工中具有良好的效果。（4）水泥土攪拌樁防滲墻的施工工藝如下：通過使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，此種防滲墻的施工工藝具有造價低廉、成墻率較高的特點，當墻厚為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。

3 結束語

水利工程的滲漏是長期困擾水利工程的難題，我國的水利工程總里程較長，每年因為水利工程的滲漏而導致的堤壩的損壞問題較為嚴重，做好堤壩工程的防滲加固能夠有效的延長水利工程的使用壽命，保護人們群眾的生命和財產安全。

參考文獻

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