防滲技術在小浪底北岸灌區堤壩工程中的應用

王華

（河南省豫北水利工程管理局，河南 新鄉 453002）

1 灌區工程堤壩滲漏的關鍵原因

1.1 材料缺陷

施工單位需嚴格按照國家相關標準開展灌區工程的建設工作，但是部分施工單位在建設時選用了一些劣質材料，導致堤壩的防滲性能相對較差。同時，堤壩的基礎部位多采用巖石結構，但是在長期受水流沖刷的情況下，巖石內部的顆粒會出現變化，其內部結構就會被破壞。同時，小浪底北岸灌區堤壩在長期水流沖刷的影響下，堤壩的抗剪強度不斷下降，甚至會出現壩體塌陷的情況。

1.2 技術缺陷

小浪底北岸灌區堤壩工程建設包括多個環節，例如：設計、施工等，其中設計環節要求設計人員嚴格按照規定與標準進行計算和設計，并充分考慮灌區工程的地理條件、氣候條件，明確影響堤壩防滲性能的因素。但是，部分技術人員的工作經驗不足、專業能力較差，在設計過程中出現了一些技術問題，降低了堤壩的防滲性能，甚至導致堤壩滲漏。例如：若設計參數不達標會影響整體質量。其次，在施工過程中也會出現一些技術問題，繼而導致堤壩滲漏，例如：由于灌區工程所用材料較為特殊，需要在0 ℃以上的環境中開展填料壓實工作，若工作環境的溫度過低就會影響材料性能的發揮。在施工時若沒有控制填料摻雜率，導致摻雜率過高，會加大壩體的縫隙率。在進行分段施工時若出現技術問題可能會造成防水層與結構層分層，導致堤壩出現滲漏。

1.3 自身形變

小浪底北岸灌區工程的運行環境具有特殊性，堤壩的底部一直處于水中，所以堤壩水上部位與水下部位的溫度、濕度以及應力都不同，可能會導致堤壩出現形變的情況。從堤壩形變的情況來看，壩基對堤壩穩定性的影響最大，壩基部位產生滲漏的概率相對較大，且會堵塞堤壩排水孔，甚至會出現坍塌的情況。所以需做好壩基部位的防滲施工，并加大日常維護力度，監測堤壩的形變情況。

2 防滲技術在灌區堤壩工程中的應用

2.1 灌漿防滲技術

灌漿防滲技術包括多種類型（如圖1所示）。

圖1 灌漿施工技術類型圖

2.1.1 劈裂式帷幕灌漿施工技術

一般情況下，多在壩身位置應用劈裂式防滲加工技術，增強壩身的防滲性。在進行堤壩施工時，施工單位需檢測堤壩的曲直度，利用淺孔輕便鉆機進行鉆孔施工。在鉆孔時，施工人員應沿著軸線的方向在壩頂進行鉆孔，并將鉆孔的間距控制在2.50～3.00 m，將鉆孔與堤外肩的距離控制在1.00～1.50 m，并根據壩身的情況明確鉆孔的深度。在灌漿時，需堅持自上而下的原則，加強泥漿的黏稠度，控制注漿壓力與泥漿的用量。施工人員需注意灌漿時不能出現串漿、冒漿等情況，提高灌漿質量。

2.1.2 高壓填充式灌漿技術

多在堤壩的基礎部位應用高壓填充式灌漿技術，主要是利用工程鉆機進行鉆孔，需要將鉆孔間距控制在2 m。之后需要將套管深入到礫石層當中，并在沙礫層中注入一定的水泥漿液，最后用黃泥漿進行封孔。高壓填充式灌漿技術主要應用分層灌漿工藝，可以提升防滲性能。

2.1.3 灌漿加固技術

灌漿加固主要是根據堤壩滲漏位置進行鑿孔施工，并通過注漿管進行注漿，堵塞滲漏區域。

2.1.4 低壓速凝式灌漿技術

低壓速凝式灌漿技術主要應用在高危水位抗洪搶險施工過程中。在施工前，應檢查堤壩基礎部位中是否含有黏土層與砂礫層，之后根據堤壩的管涌位置選擇鉆孔位置?？梢栽谟鏊蛎浀牟牧现羞M行鉆孔，從而提升管涌阻力，降低管涌速度，將注漿速度控制在合理范圍內。

2.2 防滲墻技術

防滲墻是修建在土石壩或松散透水層中的地下連續墻，其結構較為穩定、防滲效果較好、施工步驟較為簡單、成本也比較低，因此被廣泛應用在小浪底北岸灌區工程防滲施工中。按照墻體結構形式可以將防滲墻分為混合型防滲墻、槽孔型防滲墻與樁柱型防滲墻等類型；按照墻體材料可以將防滲墻分為鋼筋混凝土防滲墻、灰漿防滲墻、混凝土防滲墻等類型；按照成槽方法可以將防滲墻分為射水成槽防滲墻、鉆挖成槽防滲墻以及鏈斗成槽防滲墻等類型。在進行防滲墻施工時，施工人員需做好導墻、清孔等工作。第一，導墻。在深基坑防水施工中，塑性混凝土防滲墻施工的關鍵在于導墻。施工人員需要確保導墻的位置精準，即導墻與地下墻的中心線距離偏差在-10～10 mm，且導墻的不平整度在5 mm之內。第二，清孔。在完成深基坑施工后，施工人員需要進行鉆孔、清孔換漿。在這一過程中，施工人員可以利用抽桶出渣的方式將孔內的漿液清除掉，完成清除工作之后需等待1 h，檢查孔內淤漿的泥漿量，若泥漿量的厚度在10 cm 之內，且含沙量在5%以內就說明清孔換漿工作符合要求。第三，選擇合適的成槽方法。在施工過程中，施工人員需根據實際情況選擇合適的成槽方法，確保槽孔位的偏差在30 mm 之內。第四，墻體連接?？刹捎勉@鑿法、接頭管等方式進行墻體連接。

2.3 復合土工膜技術

復合土工膜是較為先進的防滲材料，可以提升小浪底北岸灌區工程的防滲性能。之前土工膜技術主要應用塑料薄膜與無紡布等防滲材料，而當前人們主要利用聚乙烯、乙烯等材料。若灌區工程堤壩防滲要求比較高，施工單位就可以利用乙烯乙酸改性瀝青混凝土膜。相對來說，復合土工膜材料的質量比較輕，延展性也比較好，且成本較低，所以在灌區工程中的應用較為廣泛。在應用復合土工膜技術時，施工單位需要掌握復合土工膜的特點與應用要點，根據堤壩的滲漏情況選擇合適的土工膜類型。同時，復合土工膜施工的關鍵在于土工膜與防滲體之間的銜接，需通過有效措施實現二者的無縫銜接，且土工膜很容易被破壞，所以需要做好土工膜的保護工作，避免影響防滲性能。

3 提升堤壩防滲技術應用質量的策略

3.1 優化堤壩防滲體系

在進行小浪底北岸灌區工程堤壩防滲施工時，施工單位應根據堤壩的防滲要求選擇合適的防滲施工方案，確保方案的防滲性、經濟性都符合要求，優化堤壩防滲體系。例如：若利用灌漿防滲施工技術，施工單位就可以選擇劈裂式灌漿法，提升防滲效果。其次，施工單位應根據堤壩的實際情況選擇合適的加固方案，進一步優化堤壩防滲施工。在明確加固方案之后，施工單位需優化防滲加固的具體流程，提高技術應用水平。

3.2 清除滑坡

在長期受水流沖刷的影響下，小浪底北岸灌區工程堤壩會出現滑坡的情況，就需要做好相應的處理工作。首先，需要做好堤壩的排水與防滲工作，根據堤壩滲漏位置的實際情況選擇防滲技術，并利用前截后導等方式降低堤壩滑坡的風險性。施工單位可以先對滑坡帶來的碎石等雜物進行全面清理，之后計算缺口位置的尺寸，科學選擇堵填方法。其次，施工單位可以通過鋼板樁、木樁等方式治理崩岸。

4 結語

造成堤壩滲漏的原因有很多，例如：材料缺陷、技術缺陷、自身形變等，而應用防滲技術可以增強堤壩的防滲性能，在提升灌區工程建設質量中發揮著重要作用。當前，灌區工程建設中常用的堤壩防滲技術有灌漿防滲技術、防滲墻技術以及復合土工膜技術等，施工單位需根據灌區工程的實際要求與堤壩的具體情況選擇合適的防滲技術，并優化堤壩防滲體系、清除滑坡，提高堤壩防滲施工質量。