堤壩防滲加固技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用

王 成

（瑪納斯縣塔西河流域管理處， 新疆 昌吉州 832200）

水利工程是現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要基礎(chǔ)設(shè)施，堤壩防滲加固技術(shù)的應(yīng)用具有重要意義，有助于提高堤壩的抗?jié)B性與穩(wěn)定性。工程項(xiàng)目中需從現(xiàn)場情況出發(fā)，采取相適應(yīng)的防滲加固技術(shù)，盡可能消除滲漏隱患，確保水利工程可正常使用。

1 堤壩滲漏的基本類型

（1）堤身施工中所用的材料質(zhì)量欠佳，或是均勻度不足，導(dǎo)致堤身在使用后發(fā)生壤土沙化現(xiàn)象，部分區(qū)域伴有裂縫或孔洞。從壤土的組成來看，以沙壤土和粉細(xì)砂居多，由于此類材料的性質(zhì)特殊性，導(dǎo)致其易出現(xiàn)散浸漏洞等問題，不利于堤壩的正常使用。

（2）堤基與堤身的接觸帶存在質(zhì)量問題，主要與筑堤方法不當(dāng)有關(guān)，由于未全面做好基礎(chǔ)處理工作，導(dǎo)致該處摻入大量雜物，使堤基和堤身難以有效接觸。

（3）受地基內(nèi)的砂層或沙壤土的影響而導(dǎo)致堤壩發(fā)生險(xiǎn)情，具體與此類材料的透水性不合理有關(guān)。堤壩風(fēng)險(xiǎn)種類較為豐富，其中以滲透發(fā)生概率最高且危害最大，在堤壩結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫后易發(fā)生滲漏現(xiàn)象，且裂縫會對結(jié)構(gòu)的完整性造成嚴(yán)重的影響。

2 堤壩防滲加固技術(shù)解決措施

（1）合理應(yīng)用堤身的防滲技術(shù)。堤壩工程建設(shè)中可采取截滲墻、錐探等相關(guān)技術(shù)，若存在特殊需求可在原堤壩結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加厚度，或是適當(dāng)翻挖并填筑堤身，具體視實(shí)際情況而定。通過相關(guān)途徑可增強(qiáng)堤身的防滲漏能力[1]。

（2）合理應(yīng)用堤壩防護(hù)截滲墻技術(shù)。實(shí)際施工中以不發(fā)生滲漏為前提，盡可能使用厚度較薄的墻體，減少成本，兼顧質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益雙重要求。現(xiàn)階段，以開槽法、擠壓法、深沉法的應(yīng)用較為廣泛，其中又以深沉法的應(yīng)用效果較好，在做好防護(hù)截滲工作的同時(shí)還可減少成本投入。

（3）加強(qiáng)對地層的處理。堤壩使用效果還容易受到底層的影響，伴隨地層條件的變化，其對應(yīng)的處理難度也隨之改變。若地層中含豐富的大粒徑礫石，此時(shí)以開槽法較為合適，所用設(shè)備可選用沖擊鉆。

3 水利工程建設(shè)中堤壩防滲加固技術(shù)

從現(xiàn)階段的水利工程發(fā)展?fàn)顩r來看，堤壩防滲加固技術(shù)的類型較豐富，其中以灌漿防滲技術(shù)和混凝土防滲墻技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，其又可細(xì)分為多種技術(shù)措施，具體見表1。

表1 堤壩防滲加固技術(shù)具體措施

3.1 堤壩防滲加固基本原則

（1）做好防滲加固前的準(zhǔn)備工作，勘察堤壩施工現(xiàn)場，并結(jié)合既有資料明確其在地質(zhì)、水文等方面的實(shí)際情況。堤壩防滲加固的難度較大，所涉及到的工作內(nèi)容錯綜復(fù)雜，且存在諸多干擾因素，因此全面掌握實(shí)際情況有助于后續(xù)工作的順利開展。

（2）堤壩防滲加固除了滿足質(zhì)量要求外，還要注重對成本的控制，以免出現(xiàn)只做好加固工作而成本投入過高的局面。

（3）堤壩防滲加固期間應(yīng)定期做好試驗(yàn)，自然環(huán)境等方面因素易對施工作業(yè)造成影響，為保證防滲加固效果，則要從試驗(yàn)工作入手，對工作狀況形成更全面的認(rèn)知。對此可實(shí)施階段性測試，評價(jià)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，對于不合理之處則及時(shí)做出調(diào)整。

3.2 灌漿防滲技術(shù)

（1）速凝式低壓灌漿法。此法在高位水位下方出現(xiàn)管涌現(xiàn)象時(shí)具有較好的應(yīng)用效果，應(yīng)準(zhǔn)確掌握管涌的具體位置，根據(jù)實(shí)際情況配套相應(yīng)的設(shè)備（30 型鉆機(jī)或50 型鉆機(jī)），從而開展鉆孔作業(yè)，再將具有進(jìn)水膨脹特性的材料注入孔內(nèi)（為確保材料注入效果，要求壓力達(dá)到50kPa），再將速凝劑注入其中，實(shí)現(xiàn)對鉆孔的有效封堵。

（2）帷幕灌漿法。此法主要以堤壩的曲率為基本參考，以便捷式鉆具為主要設(shè)備，在待處理區(qū)域布孔，根據(jù)實(shí)際情況靈活選擇布孔方式，如直線布孔、梅花形布孔等。鉆孔從堤壩頂部開始，鉆入基礎(chǔ)的深度以1～2m 為宜，正常情況下各孔布設(shè)間距設(shè)為3m。順利鉆進(jìn)成孔后向其中灌注漿液，期間加強(qiáng)對壓力的控制，遵循少灌多次的原則，避免一次性灌入，否則易出現(xiàn)滑坡、冒漿等質(zhì)量問題。

（3）填充式高壓灌漿法。此法在堤壩出現(xiàn)溶洞病害或是堤基基礎(chǔ)質(zhì)量欠佳的情況下具有較好的應(yīng)用效果，例如在堤壩基礎(chǔ)管涌中，基于該此方法的應(yīng)用可有效解決問題。施工所用設(shè)備為50m 工程鉆機(jī)，確定需要灌漿的區(qū)域，于該處的頂部開始向內(nèi)部鉆孔，各孔的間距控制在1.5～2.0m 較為合適，為保證應(yīng)用效果，鉆入砂層的深度應(yīng)達(dá)到1.5m。

（4）灌漿加固法。此法是漿砌石重力壩防滲加固中較為典型的方法，如應(yīng)用在支墩壩、拱壩中。當(dāng)結(jié)構(gòu)形成縫隙或漏洞后則對該處采取填充處理措施，并兼顧到堤壩的上游面，于該處灌漿固結(jié)，基于此方法的應(yīng)用堤壩的防滲能力較以往有顯著的提升[2]。

3.3 混凝土防滲墻技術(shù)

（1）高壓噴射防滲墻技術(shù)。此技術(shù)的主要處理思路是在軟基內(nèi)鉆孔，再向其中灌注水泥漿，使材料與原本的砂礫土充分?jǐn)嚢璨⒒旌希罱K混合料凝結(jié)硬化，形成具有穩(wěn)定性的地下連續(xù)墻。單管旋噴注漿是最典型的方式，具體包含造孔和噴射兩個環(huán)節(jié)，主要工藝流程有：測量放線→鉆機(jī)就位→正式鉆孔→下放噴管→噴漿灌注等。

（2）自凝灰漿防滲墻技術(shù)。水利工程事業(yè)快速發(fā)展，在此背景下行業(yè)技術(shù)水平較以往也有較大幅度的提升，在各類新型技術(shù)中，自凝灰漿防滲墻技術(shù)則極具代表性。自凝灰漿包含了水泥、膨潤土、水等多種基礎(chǔ)材料，其特點(diǎn)在于膨潤土的表面積較大，表現(xiàn)出較為顯著的親水性，是性能較為良好的防滲材料，向其中摻入分散劑后可以改善混合料的性能，膨潤土顆粒得到有效的水化。此外，在摻入適量比例的水泥和緩凝劑后，還有助于延長水泥凝結(jié)時(shí)間，正常狀況下可達(dá)到30h，可保證施工效果。

（3）水泥土攪拌樁防滲墻技術(shù)。在應(yīng)用此技術(shù)時(shí)，較為適宜的是P.O42.5 等級的普通硅酸鹽水泥，形成的防滲墻墻體厚度至少達(dá)0.25m；以設(shè)計(jì)壩頂高程為基準(zhǔn)，要求防滲墻頂部要在其下方0.5m 處；為滿足穩(wěn)定性要求要控制好墻體深度，深入基面高程量至少為2m；形成樁體后要求其滲透系數(shù)≤10-6cm/s，破壞比降≥150；樁位中心偏差≤5cm，垂直度偏差≤1%。不同工程項(xiàng)目的工藝參數(shù)存在差異，需通過生產(chǎn)性試驗(yàn)的方式確定，且施工條件發(fā)生變化后也需要及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)。

4 結(jié)束語

水利工程建設(shè)對于推動社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有突出意義，堤壩是重要組成部分，其穩(wěn)定性與安全性對于工程整體的使用效果具有重要影響，但其滲流現(xiàn)象明顯，因此加強(qiáng)防滲加固具有必要性。本文經(jīng)分析后提出較主流的防滲加固技術(shù)，并總結(jié)各技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，希望本文所提內(nèi)容可作為堤壩防滲加固工作的參考，從而推動水利工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。