浅议水利工程防渗加固技术

赵凤德

中小型水利水电枢纽工程在我国各地分布广泛，数量众多，为人民提供生活用水，农业灌溉生产和工业用水，并在防洪减灾中发挥着重要作用。

由于许多水利工程已年久失修，其中许多工程都存在着不同程度的病险问题，将是水利工程相关人员急需解决的问题。这些工程主要有以下病险：1、坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等：2、防洪标准偏低，不能达到现行有关规范要求；3、工程建筑物老化失修，防洪能力明显降低。然而，病险水利工程最主要的病险是渗透问题，包括地基渗透和坝体渗透。因此，必须要根据不同的坝基、坝型和病因等情况，采取不同的处理方法，目前最常用的是防渗墙和灌浆。

一、堤坝防渗处理

针对上述几种情况，我国防渗一般采用灌浆或防渗墙以及降低侵润线等措施来处理渗透问题，采用防滑桩或压重等措施来提高抗滑稳定性安全系数。滑坡的处理比较复杂，要从滑坡的起因上解决问题。最好的途径是降低坝体浸润线或提高土体强度指标。近些年来，随着土工合成材料的发展，用+-E膜或复合土工膜防渗和加筋材料提高土体稳定性得到越来越广泛的应用。对坝基渗漏的处理一般依据上游“铺、截、堵”，下游“导、减、排”的原则。所谓铺、截、堵就是修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量；导、减排是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。

二、灌浆防渗技术类型及其特点

经调查显示，对于土石坝坝基、坝体的防渗施工中，所采用的灌浆方法通常有宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、低压速凝式灌浆法、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆以及均质土坝及高压喷射灌浆等。

1、高压喷射灌浆

通过高压水泥浆液射流来冲击并破坏被灌地层结构的高压喷射灌浆防渗技术，是依靠被灌地层土颗粒与水泥浆液掺混在一起，而形成壁状固结体并达到防渗效果。同时，根据防渗要求和被灌地层结构的不同，我们又可以将高压喷射灌浆分为摆喷、定喷和旋喷这三类。此外高压喷射灌浆防渗技术具有以下几方面的优点：工效高、设备简单、造价低、料源广以及搭接防渗的效果良好。但不足之处在于其所需机具多并且难以控制，同时对地质条件的要求也比较高。因而在一定程度上限制了它的推广与运用。

2、土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆主要是根据坝体应力分布的规律，施以一定压力进行灌浆，从而使坝体沿坝轴线方向劈裂，向其里面灌注人一定量的泥浆，最终形成铅直连续的防渗泥墙。通过土坝坝体劈裂灌浆后，有效实现漏洞堵塞，避免裂缝或切断软弱层，从而提高土坝坝体的整体防渗能力土坝坝体变形稳定性。对于裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群，同时，对于坝体施工条件比较差，或者在施工中有上下游贯通横缝出现的，都应该进行全线的劈裂灌浆。例如，据报道，土坝坝体劈裂灌浆技术在我国广东省宝树水库解决土坝坝体的渗漏问题中得到很好的利用，通过该灌浆技术可以有效地提高坝体的密实度，降低渗透系数以及减少坝体渗流量等，从而确保水利防渗施工工程的质量。

3、低压速凝式灌浆

这种灌浆方法一般用于高危水位下抢险堵塞管涌，它可根据管涌所处位置的地质情况(即粘土层或砂砾层)分别采用30型钻机或50型钻机钻孔，然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质(如黄豆、大米)，再以小于49kPa的压力徐徐向孑L内灌人加进速凝剂水玻璃的水泥浆。注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力，减慢管涌内水流速度，防止水泥浆随水流出；加入速凝剂，水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。

4、卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆技术，通常是采用粘土为主并且加少量水泥的混合浆液进行灌注。与在岩石中的灌浆不同，在卵砾石层灌浆往往很难形成自立的钻孔，所以一般采用循环钻灌阀跟管灌浆、套阀式灌浆以及打管灌浆的方法。同时，由于受施工现场地质条件各种因素的限制，难以做到有效控制浆液的填充范围。因此，必须采用三排以上的灌浆孔，才能使该灌浆技术符合相对较高的防渗标准，保证水利工程防渗质量合格。

5、通过灌浆加固，形成防渗体。

此方法适用于浆砌石重力坝。坝上游面固结灌浆，堵塞漏洞和缝隙，加固补强坝体和提高防渗性能，以进一步提高坝体的承载能力和完整性。坝下游面追踪固结灌浆，在下游坝面有漏水或溶蚀物出逸的地方，造成水平孔或斜孔，埋注浆管进行灌浆，以堵塞漏水通道和坝体空洞、裂缝，加固坝体，增加坝面稳定性和抗冲刷能力。这种反向灌浆工艺，非常适合拱坝和支墩坝工程，对重力坝工程只有搞清扬压力并设排水孔也可采用采用这种方法时最好是坝前无水。坝面重新剔勾缝，剔缝后，用高标号水泥砂浆、干硬性预缩水泥砂浆或用防水材料配制高标号水泥砂浆勾缝，提高坝面防渗漏能力及坝体稳定性、整体性和抗冻融、抗风浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。

总而言之，随着我国经济的快速发展，小型水利水电枢纽工程越来越普遍。而对于该工程的防渗施工，一般采用防渗、灌浆的技术得到有效处理。本文主要根据我国具体水利工程的不同特点，分析其所存在的问题，进而采取与之相适应的措施。希望有助于提高我国水利工程防渗施工的质量，并促进我国防渗技术的提高与发展。

(作者单位：152182黑龙江省望奎县恭六乡农牧业综合服务中心)