水利工程堤壩防滲加固施工技術(shù)

劉健

北京通成達水務(wù)建設(shè)有限公司，北京，100000

0 引言

堤壩在水利工程當中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其也作為建設(shè)水利工程的要點所在。但從根本上來說，堤壩工程在建設(shè)的時候具備較高的難度，加上涉及十分繁瑣的工藝以及工序，因此其中任何一個環(huán)節(jié)有問題發(fā)生都有可能引發(fā)安全方面的事故。當下，我國水利工程建設(shè)工作開展的過程當中也逐漸顯現(xiàn)出一些問題，從而影響其建設(shè)的質(zhì)量。基于此，必須要注重深入研究堤壩防滲加固技術(shù)，從而保障水利工程施工的質(zhì)量，通過此項技術(shù)的有效運用對施工技術(shù)不斷優(yōu)化，將安全隱患發(fā)生的概率降到最低。

1 水利工程堤壩滲漏的主要原因闡述

1.1 材料缺陷

目前大部分水利工程都選擇進行石壩式堤壩的構(gòu)建，這主要還是由于其具備優(yōu)秀的力學性能，不僅如此，其還有著十分廣泛的適用范圍以及較佳的穩(wěn)定性，建造不需要花費過多的成本，也與施工規(guī)定和標準完全相符。但隨著時間的不斷推移，堤壩結(jié)構(gòu)在被水流不斷沖刷的情況之下，巖石內(nèi)部顆粒結(jié)構(gòu)會有一定的變化發(fā)生，巖石結(jié)構(gòu)也會遭到不同程度上的破壞，這也會對堤壩的結(jié)構(gòu)性能帶來十分消極的影響。而在這樣的情況之下，如果水流給其帶來強大的沖擊力那么堤壩滲漏的情況就會發(fā)生，嚴重甚至會導致壩體出現(xiàn)塌陷的情況從而引發(fā)安全事故。不僅如此，如果所選用的材料不夠優(yōu)質(zhì)，也會導致堤壩出現(xiàn)滲漏。

1.2 結(jié)構(gòu)變形

相比普通的建筑工程來說，水利工程所處的是更加特殊的環(huán)境，這主要還是由于堤壩結(jié)構(gòu)底部在長時間之內(nèi)都在水體當中，很容易被上下溫度差等一些因素影響。長此以往，就會導致壩體結(jié)構(gòu)的形狀發(fā)生改變，一旦變形過大那么就會導致堤壩結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭曲的情況，從而對其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來不利的影響，對此在進行水利堤壩施工、后續(xù)投入使用時除了要進行防滲加固技術(shù)的實施之外，還要及時觀測其形變量。

1.3 技術(shù)缺陷

在一些水利工程當中，由于方案存在技術(shù)方面的問題，加上操作人員未能規(guī)范操作，因此導致堤壩結(jié)構(gòu)質(zhì)量無法達到預(yù)期的要求，質(zhì)量也未能達標。基于此，在使用水利工程的過程當中，運行環(huán)境的復雜性以及長時間的水流沖擊，堤壩結(jié)構(gòu)會開裂，甚至會出現(xiàn)滲漏的狀況。

2 水利工程堤壩防滲加固的重要性闡述

建設(shè)水利工程基礎(chǔ)設(shè)施不僅可以防洪灌溉，還可以進一步滿足社會公眾用水的需求，防滲技術(shù)的效果直接決定水利工程運行的安全性以及有效性。我國科學技術(shù)水平不斷提升的同時，也帶動堤壩防滲加固技術(shù)的進一步發(fā)展。當下灌注漿液法以及防滲墻技術(shù)在建設(shè)水利工程的時候運用尤為廣泛，之所以對其加以運用，主要就是將滲透的現(xiàn)象加以解決，并有效降低浸潤線。如果未能及時采取防滲措施那么會直接影響水利工程后續(xù)的使用，嚴重會對社會公眾的生命安全以及財產(chǎn)安全帶來不利影響。基于此，要及時找出問題并分析制定解決的策略。對于下游的壩基也需要使用系列的防滲措施，疏導壓力。而一切措施實施的關(guān)鍵都在于結(jié)合工程實際以及存在的滲透現(xiàn)象進行有效措施的采取，加固堤壩，防止其出現(xiàn)滲漏的情況。要想切實提升水利工程的穩(wěn)定性，防止其破壞水利工程的結(jié)構(gòu)，必須要運用防滲加固技術(shù)。否則一旦滲漏的情況發(fā)生，不僅會對壩體的穩(wěn)固帶來影響還會威脅周邊群眾的正常生活。

3 水利工程堤壩防滲加固施工技術(shù)運用時所需要遵循的原則

水利工程堤壩防滲加固施工的時候任何一個環(huán)節(jié)都不能忽視，否則就會對建設(shè)的質(zhì)量帶來嚴重影響。對此，在施工時必須要遵循相關(guān)的原則，對施工的要素以及關(guān)鍵點加以嚴格把控，促使水利工程質(zhì)量達到優(yōu)質(zhì)的標準。在進行堤壩防滲加固施工時，需要對以下的原則加以遵循。

3.1 實用性原則

這一原則主要就是水利工程堤壩防滲加固施工技術(shù)可以滿足預(yù)期的效果，促使防滲可以落實到實處。舉例來說，對于滲透情況較輕的現(xiàn)象可以進行排水設(shè)施的構(gòu)建，實施排流。對于具備較大應(yīng)力的部位，可以對灌漿填充的方式加以運用，從而對這一部位實施加固操作，促使建設(shè)的穩(wěn)定性有足夠保障。

3.2 適用性原則

不同水利工程的實際情況以及工程建設(shè)的要求截然不同，對此，在施工工作開展的前期階段必須要以工程實際作為出發(fā)點，所選擇的堤壩防滲加固施工技術(shù)也要做到適宜。可以對施工實驗的方式加以運用，對堤壩防滲加固施工技術(shù)進行有效的評估，確定其可行性以及適用性，也只有這樣滲漏的情況才能降到最低。

4 堤壩工程出險種類以及施工方案

4.1 水利工程堤防出險的主要種類闡述

總的來說，水利工程地方出險包含三種類型。首先，是堤壩自身出現(xiàn)的險情，這主要還是由于堤壩自身結(jié)構(gòu)不夠密實，比如如果結(jié)構(gòu)土壤有裂縫的情況出現(xiàn)，或者墻體出現(xiàn)脫皮的情況那么就會導致險情發(fā)生。其次，堤身以及堤基之間穩(wěn)定性不夠從而導致險情出現(xiàn)。其主要還是由于堤身以及堤基銜接的位置雜質(zhì)比較多，因此兩者之間的有效融合會受到不利的影響。最后，堤基自身所引發(fā)的險情，這主要還是由于在進行堤基修筑的過程當中未能運用科學的施工技術(shù)，或者所選用的材料不夠合理，在修筑的時候也未能完全遵循相應(yīng)標準。而在堤壩工程當中堤基是尤為關(guān)鍵的，只有其防水措施做到位才能確保施工的安全性，才能將險情出現(xiàn)的概率降到最低。

4.2 水利工程中堤防防滲施工方案的選擇

對于上述當中三種類型的險情，在解決的時候方案也有一定差異。首先，針對第一種險情可以針對堤身來進行截滲墻、劈裂灌漿等措施的實施，也就是翻新堤身，或者對其加以重新修筑。針對第二種險情，可以選擇成本低廉但是性能優(yōu)異的材料來進行堤防截滲墻的設(shè)置，這樣一來，工程成本不僅會大大縮減，還可以大大降低堤防滲水發(fā)生的概率。最后，針對第三種險情，對于堤身粒徑比較粗的地質(zhì)情況，在修筑時可以采取開槽式的方式，以此促使堤防工程自身特點得到進一步提升。不僅如此，還可以對排水減壓的方式加以運用來保護堤身。

5 水利工程堤壩防滲加固施工關(guān)鍵技術(shù)

5.1 滲漏涌水處理技術(shù)

（1）導管注漿

如果堤壩僅僅只有局部有滲漏的情況發(fā)生，那么導管注漿法這一方式最為適宜，這主要還是由于這一方式的效果更為優(yōu)異，因此其也被廣泛運用于水利工程壩基滲漏以及壩肩滲漏的處理方面。一般情況下，相關(guān)人員可以將高聚物珠江材料布置在預(yù)留的位置區(qū)域，促使其進行膨脹，這樣一來，土體空隙和接觸縫隙的填充就會更為有效。經(jīng)過實踐表明，導管注漿的方式不僅使土地更密實，還有利于防滲體系穩(wěn)定性以及堅固性的進一步提升，對于水利工程竣工之后投入使用起到積極的影響作用。

（2）膜袋注漿以及封堵管涌

這兩種技術(shù)主要就是對膜袋膨脹的作用加以有效運用，在實際運用的過程當中，相關(guān)人員對于注漿材料的運用應(yīng)當做到合理且適當，促使袋內(nèi)膨脹之后再填充到管涌的入口位置。經(jīng)過實踐顯示，運用膜袋注漿這種方式可以促使封堵更加便捷、快速，所取得的效果也尤為優(yōu)異，對于水利工程堤壩防滲性能的進一步提高非常有幫助。

5.2 防滲墻技術(shù)

（1）高壓噴射法

在加固水利工程堤壩并促使防滲實現(xiàn)時，建設(shè)防滲墻這一方式也較為有效。現(xiàn)如今，高壓噴射法在運用的過程當中，主要就是運用高壓噴漿相關(guān)的機械設(shè)備，此項技術(shù)主要就是通過高壓噴嘴來進行水泥漿的噴射，也就是利用機械設(shè)備高壓沖擊力來將堤壩基部的覆蓋物加以擾動，在噴射時，水泥漿會灌入到壩基根基當中，將其與沙礫以及沙土共同攪拌，待凝結(jié)之后防滲墻會在堤壩根基部位形成，從而促使防滲作用發(fā)揮出來。在水利工程堤壩防滲施工工作開展時，此項技術(shù)的運用不僅可以縮減成本，且對于施工技術(shù)沒有較高的要求，加上此項技術(shù)具備非常好的防滲漏效果，因此其運用尤為廣泛[1]。

（2）水泥攪拌樁法

此種方法的原理相對來說較簡單，主要就是對攪拌水泥時所產(chǎn)生的化學反應(yīng)加以有效運用，也就是利用水泥在凝結(jié)過程當中其會愈發(fā)堅硬這一特點，在水泥和土充分混合之后就會具備非常強的堅固性，也會形成堤壩防滲墻。這一項技術(shù)經(jīng)常被運用于土質(zhì)地基，以及填充沙礫的地基當中，也有利于大幅度提高防滲墻的防滲性能。不僅如此，此項技術(shù)也可以大大改善地基的基礎(chǔ)質(zhì)量，也可以就防滲墻整體性能加以滿足。混凝土防滲墻造價比較低且具備絕佳的防滲效果，隨著時間的不斷推移，防滲墻的滲透系數(shù)會日益降低。對此，必須要對施工的質(zhì)量加以嚴格把控，避免壩身滲漏情況發(fā)生。不僅如此，此項技術(shù)無論施工工藝還是所使用的機械設(shè)備都是比較常見和簡單，庫水位即使在短時間之內(nèi)突然下降，心墻的下游面也不會有頂托的作用。

（3）混凝土防滲墻技術(shù)

在選擇水利工程堤壩防滲加固技術(shù)的過程當中，必須要對構(gòu)建混凝土防滲墻進行綜合考慮和全面斟酌，這一處理方式非常關(guān)鍵，且對于防滲以及加固而言優(yōu)勢也十分明顯。在構(gòu)建混凝土防滲墻的時候，需要與水利工程項目的特點相結(jié)合。除此之外，還要全面且深入地分析堤壩的具體結(jié)構(gòu)，對防滲加固的處理需求進行參考，從而對高壓噴射混凝土、自凝灰漿以及垂直鋪塑等系列措施加以運用，確保所構(gòu)建的混凝土防滲墻可以達到優(yōu)異的效果。從目前來看，水泥土攪拌樁防滲墻的構(gòu)建運用十分普遍，這主要還是由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較為優(yōu)異，可以起到堤壩加固以及優(yōu)化的作用，但需要注意，在控制時所選用的材料必須要做到合理且優(yōu)質(zhì)[2]。

（4）低壓快凝處理技術(shù)

水利工程堤壩防滲加固施工處理工作開展的過程當中，如果所面臨的管涌任務(wù)為搶險任務(wù)，可以運用低壓快凝的方式，從而妥善解決問題并處理滲漏的情況。落實到實際，首先在于對處理材料進行選擇，在選擇的過程當中要遵循合理、科學的原則。比如要優(yōu)化選擇進行填充的材料，保障填充材料之后其可以逐漸變大，簡而言之，就是在泡水之后其阻力會大大提高。這樣一來，泥漿外流的速度就會大大放緩，防滲加固的條件就會更為理想。為了促使凝結(jié)效果在短時間之內(nèi)達到最佳，還需要進行速凝材料的添加，促使凝固更快，將其運用到搶險當中效果可以達到最佳。運用此項技術(shù)，可以在低壓條件下促使泥漿的運用實現(xiàn)最佳的效果，也正因如此，在處理水利工程堤壩滲漏情況時，此項技術(shù)得到全面的應(yīng)用[3]。

5.3 灌漿技術(shù)

（1）劈裂式帷幕灌漿技術(shù)

此項技術(shù)最大的優(yōu)勢就在于其在加固堤身以及有效避免滲漏有非常好的效果，不僅有利于提高堤壩的質(zhì)量，堤壩的堅固度也會大大提升，以此來有效避免滲漏的情況發(fā)生。在防滲施工工作開展的同時，由于壩體的曲直程度有所不同，因此在鉆機的選擇方面要與壩體曲直程度相結(jié)合。

（2）灌漿加固技術(shù)

在漿砌石重力壩當中經(jīng)常會運用到灌漿加固這一項技術(shù)，此項技術(shù)主要就是在油面上進行灌漿操作，從而起到加固堤壩的目的。不僅如此，此項技術(shù)還可以有效控制裂縫以及漏洞，避免其繼續(xù)蔓延，從而對壩體進行加固，促使其防滲性能得到進一步的提升，對此堤壩的承載力也會大大增強。換言之，如果壩體不具備較高的穩(wěn)固性，那么水平孔以及斜孔發(fā)生的概率就會大大增加，很容易堵塞壩體空間，給水利工程帶來消極影響。在這樣的情況之下，技術(shù)人員可以運用反向灌注的方式，最大限度上提高壩面的抗沖刷力。

（3）水平防滲加固技術(shù)的應(yīng)用

在水平防滲加固技術(shù)當中加固形式的選擇要結(jié)合大壩的實際情況。第一，對于大壩存在大面積滲漏的情況，在進行加固的時候其對于防滲技術(shù)有非常高的要求，對此施工人員需要對水量進行有效測量，與實際情況相結(jié)合來運用防滲技術(shù)。第二，基于全壩分析，對于大壩存在結(jié)構(gòu)問題的情況進行壓力滲透平臺技術(shù)的有效實施。盡管建筑效果好且有明顯的加固效果，但建筑量會大大增長，施工時難度也比較高。第三，要對存在較大滲透率的大壩加以控制，這一方面可以運用水側(cè)攔截技術(shù)，促使防滲加固連續(xù)性有足夠的保障，也確保其穩(wěn)定性可以得到進一步的提高，促使技術(shù)價值全面發(fā)揮[4]。

6 結(jié)語

現(xiàn)如今，很多水利堤壩都需要采取防滲加固處理，在處理的過程當中施工方式也較為多樣化，因此要結(jié)合實際來進行對應(yīng)方案的制定。不僅如此，還應(yīng)當給予堤壩防滲加固足夠的重視，及時排查險情，促使此項技術(shù)水平提高，這樣一來在使用期限之內(nèi)堤壩的安全性和穩(wěn)定性都可以達到最佳。