水利工程堤壩防滲漏技術研究

李紅華

（邵陽市水利水電工程公司，湖南 邵陽422000）

人類實現生存與不斷發展目標的重要物質基礎就是水，在社會經濟發展的過程中，水發揮了及其重要的推動作用[1]。作為一種以自然形態存在的物質，人類在利用水的過程中會面臨很大的挑戰，管理水資源的過程中也會存在一定的問題，稍有差池就會導致自然災害的出現。經濟發展過程中，建設水利工程可以實現水資源的合理利用，在很大程度上避免水災的發生，提高人類社會的發展水平[2]。水利工程的堤壩建設就是對水資源進行開發、利用、節約、管理和防治等，但它地處地質條件復雜的自然環境中，其本身應具備足夠的強度和穩定性，而滲漏對水利工程堤壩穩定性影響極大，如果防滲漏技術不達標，就會降低水利工程的穩定性，給社會帶來很大的影響，嚴重的會威脅人民群眾的生命安全。因此，對堤壩防滲施工技術的研究具有重要意義。

1 水利工程堤壩出現滲漏的原因

1）堤壩物質結構穩定性不夠。水利工程對于施工技術的要求非常嚴格，如果施工技術沒有達到標準，堤壩物質組成缺乏穩定性，堤壩密度與實際標準不相符，將會導致堤壩出現很小的縫隙，這些縫隙長時間經受侵蝕，堤壩就會不同程度出現破壞的情況，最終出現滲漏[3]。對于混凝土碾壓堤壩、土石堤壩本身材料的組成和密實度選擇不當，均會出現這類問題。

2）堤壩與地基面接縫未處理達標。水利工程堤壩運行過程中，在地基面與堤壩基礎的地帶經常會發生滲漏的現象，產生這種現象的主要原因就是建設過程中對堤壩地基的處理不合理，如接觸面有殘留雜質而導致接觸裂縫出現，這些裂縫在水的長期侵蝕下出現較大的滲漏通道，直接影響水利工程堤壩的穩定性。

3）堤壩分塊與接縫的原因。由于堤壩的體積較大，受施工條件、溫度的影響，需對堤壩進行混凝土分塊澆筑或土石方填筑，在各堤壩層、塊、段連接處存在薄弱處，可能形成滲水通道，雖然混凝土堤壩設置止水設施和接縫灌漿處理，但其質量難以控制，極易形成裂縫。

4）堤壩地基的原因。水利工程堤壩地基的物質組成非常重要，特別是土質地基，土體本身就存在一定的滲漏，在設計和施工的時候，如果沒有使用符合標準的建材來建設地基，會大大增加堤壩的滲水性，受到侵蝕的速度會加快，導致滲漏出現。

以上四種情況是造成堤壩出現滲漏情況的主要原因，雖然防滲漏的理論措施是減少滲透壓力、降低水力坡度、增加滲流長度，但需要根據滲漏出現原因制定針對性的防滲漏技術措施。

2 水利工程堤壩主要的防滲漏技術

1）混凝土防滲墻?；炷练罎B墻是使用專用機具鉆鑿圓孔或直接開挖槽孔，以泥漿固壁，孔內澆筑混凝土，或安裝預制混凝土構件，而形成連續的地下混凝土墻體用來防滲。由于混凝土具有結構強度高、抗滲性能好的特點，因此采用混凝土防滲墻技術應用比較廣，按墻體結構型式可分為樁柱型、槽孔型和混合型。槽孔型防滲墻的施工工序包括平整場地、挖導槽、做導墻、安裝挖槽機械、泥漿流入導槽、成槽和混凝土澆筑成墻，在各工序中應對其質量按設計和相關規范進行檢查，主要檢查終孔的孔位、孔深、孔斜、槽寬；一、二期槽孔間接頭的套接厚度；把握好接頭孔洗刷的質量；嚴格檢查鋼筋籠的尺寸；嚴格控制混凝土的原材料、配合比；按澆筑的順序和方法進行開澆；做好澆筑記錄和混凝土取樣工作，留樣做混凝土抗滲試驗。

2）帷幕灌漿防滲。帷幕灌漿防滲技術目的是用漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙，形成防水幕，以減少滲流量或降低揚壓力的灌漿。巖基灌漿時，一般先進行固結灌漿，后進行帷幕灌漿，可以控制帷幕灌漿時地表的抬動力和冒漿，同時強化基巖的強度，提升基巖的穩定性和抗震能力。帷幕灌漿施工工藝主要包括：鉆孔、鉆孔沖洗、壓水試驗、灌漿和灌漿質量檢查。鉆孔位置、孔深及垂直度應符合施工規范要求；鉆孔沖洗時孔內沉淀不得超過20 cm；采用分段灌漿時應進行分段壓水試驗；灌漿方式宜采用循環式，射漿管距孔底不得大于50 cm；灌漿必須按分序加密的原則進行；灌漿的漿液濃度應由稀變濃，逐級變換；灌漿的結束標準應在規定的壓力下按照注入量和持續時間達到要求后才能結束，在遇到特殊情況時，應采取措施進行補救；質量檢查應以檢查孔壓水試驗成果為主，結合對竣工資料和測試成果的分析綜合評定。

3）高壓噴射防滲。高壓噴射防滲采用高壓噴射漿液與土體充分拌和形成一種固結體進行防滲。從高壓噴射防滲技術的施工來看，需要使用鉆孔機來確定管徑位置，將裝有特制合金噴嘴的注漿管下到預定的位置，然后用高壓水泵或高壓泥漿泵（20～40 MPa），將水或漿液通過噴嘴噴射出來，沖擊破壞土層結構，使土粒在噴射流束的沖擊力、離心力和重力等綜合作用下，與漿液進行充分混合形成新的凝結體，具有較好的防滲性能。從高壓噴射防滲技術來看，這一技術應用的設備簡單，操作起來比較方便，就地利用土體材料（增加部分漿液，一般在防滲工程中采用黏土水泥漿），具有相對較高的效率和較低的成本，在不同的場合下可采用不同的方法（單管法、二管法和多管法）進行成體，能滿足固結體的各種尺寸，適用空間較大，能夠應用在多項水利工程堤壩防滲中；從高壓噴射技術的噴射三種方式（旋轉噴射、定向噴射和擺動噴射）來看，當前采用定向噴射與擺動噴射是常見的噴射方式，堤壩地基防滲中主要采用定向噴射，節省材料和時間，并形成有針對性板狀防水帷幕。高壓噴射技術也用于邊坡、地基的加固，通過提高地基的穩定性來增強地基的抗滲性，進一步防止堤壩滲漏的情況出現。

4）劈裂灌漿防滲。這種技術的工作原理就是把漿液注入到存在隱患或質量不良的堤壩結構的裂縫、孔隙、洞穴中，形成垂直方向上的防滲帷幕，從而在整個垂直面上起到防滲的效果。具體的施工過程中，首先考察堤壩軸線特征，然后根據實際情況進行布孔，布好孔之后進行鉆孔，加壓灌注泥漿進行劈裂處理，這個過程用到的主要是灌漿壓力，由于其灌漿壓力比一般充填灌漿大，從而更加有效地堵塞漏洞、裂縫或切斷軟層，以提高堤壩體的防滲能力和密實度，對堤壩基（一定深度范圍內）的應力分布也可以大大改善。相關規范SD 266-88 要求劈裂灌漿施工中必須貫徹“少灌多復”，并且要求復灌次數不少于5 次，劈裂式灌漿是一個灌——?！嗟姆磸瓦^程。劈裂式灌漿的特色是隨灌漿壓力的升高和降低，堤壩產生相應的劈裂（漿液充填）和回彈（加速泥漿固結）響應，因此控制灌漿壓力也是重點和難點。這種方法相對其它灌漿的設備比較簡單、工藝合理、操作方便，漿液能就地取材，無環境污染問題、節約成本，適用范圍廣，能在不釋放堤壩體應力的條件下構造垂直連續防滲帷幕，而且漿脈厚度和條數可以隨堤壩體質量的好壞自行調整。

3 結 語

現階段，我國水利工程數量大幅增長，在水利工程建設和運行過程中，堤壩的防滲需引起建設者特別注意。水利工程堤壩選址特殊，一般具有復雜的地質、水文和氣候環境，加上施工質量難免存在細節問題，防滲就更為重要。所以，相關設計、施工單位必須結合實際，總結以前的建設經驗教訓和理論研究，不斷創新堤壩防滲漏技術和方法，在規范允許的前提下利用經濟有效的方式降低堤壩的滲流量對水利工程的損害，從而更好地保障人們的生產和生活安全。