水利堤坝工程防渗加固探讨

马建军

在我国中小型水利水电枢纽工程经历着风雨的侵蚀，年久失修，许多工程存在着不同程度的病险问题，这些工程病险主要有以下几种：1、坝体、坝基滑坡、开裂；2、坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏现象；3、工程建筑物老化失修，防洪能力明显降低。这些病险不仅造成水利水电枢纽工程不能正常运行，充分发挥其效益，而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全，因此急需进行除险加固处理。

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。防渗一般采用防渗墙或灌浆措施来处理渗透或降低浸润线，采用防滑桩或压重等措施来提高抗滑稳定性安全系数。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。

一、土坝渗漏处理

1、斜墙法。对因施工质量不好，产生管涌、管涌塌坑、斜墙被击穿、浸润线及逸出点被抬高，引起坝身普遍漏水等情况，可用斜墙法处理。

2、灌浆法。在预定部位钻孔灌浆以形成帷幕或堵塞孔隙达到防渗目。

3、防渗墙法。防渗墙法是处理坝身渗漏较为彻底的方法。防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。

4、导渗沟法。对坝身渗漏，背水面发生散浸，但不致于引起坝坡失稳时，采用导渗沟处理是一种较为有效且施工简便的方法。

5、导渗培厚法。对坝身渗漏比较严重。散浸面积大，浸润线逸出点明显高于排水设施。且坝身明显单薄的。可用导渗培厚法处理。在下游坡加筑透水后饯，或在原坝坡上填筑一层排水砂层，培厚坝身断面，增厚后的新老排水设施要相互连接，才能起到导渗效果。

6、导渗砂槽法。在渗漏严重的坝坡部位，用钻机钻成一些并列的排孔，开成一条条导渗砂槽。

7、使用土工织物、塑膜、组合膜等处理坝身渗漏。

8、毒杀生物，堵塞洞穴。土坝如因白蚁、鼠獾等动物钻洞穴居而造成漏水时，必须将为害的动物杀除，并将洞穴堵塞。

二、水坝加固技术

根据水坝不同的部位进行不同的施工方法，坝体、坝基帷幕灌浆主要充填漏洞和缝隙，防渗裁漏，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。

三、灌浆防渗技术类型及其特点

1、高压喷射灌浆

在堤坝防渗工程中，高压喷射灌浆技术与常规砼防渗墙相比，可不同程度地降低工程造价，具有开挖量小、占地少、设备简单、灌浆工效高、造价低、对临近建筑物影响小的特点。此项技术很大程度地提高了江、河、湖、库、渠的堤坝防渗抗灾能力，减轻防洪压力。高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构，使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成壁状固结体而起防渗作用。

2、土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布的规律，施以一定压力进行灌浆，将坝体沿坝轴线方向劈裂，向其里面灌注人一定量的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力，并通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。

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钻孔，然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质，再以小于49kPa的压力徐徐向孔内灌入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，是采用粘土为主并且加少量水泥的混合浆液进行灌注。不同于在岩石中灌浆。在卵砾石层灌浆往往很难形成自立的钻孔，经常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。

5、控制性灌浆控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺，是对传统灌浆工艺的一种调整，通过控制浆液压力和流量，在保证质量和效果的前提下，有效控制灌浆范围，节约时间和投资。

总而言之，中小型水利水电枢纽工程除险加固，多数采用防渗、灌浆的方法得到有效处理。针对中小型水利水电枢纽工程的不同特点，分析其所存在的问题，进而采取与之相适应的措施。