浅析水利工程中堤坝防渗加固技术

王茂森

摘 要：水利工程是人们在生活及生产中根据实际需要而对水资源的运行方式进行改造的工程，对于减缓洪涝灾害的危害程度及对水资源的合理利用都起到了非常重要的作用。目前我国的水利工程有大、中、小型之分，但在这些水利工程中很大一部分在运行一定时间内都会有坝体和坝基渗漏的病害发生，从而导致水利工程的正常运行受到影响，同时下游人民群众的生命和财产安全也受到一定的威胁。所以针对于渗漏病害的发生，应及时采取科学有效的加固处理措施，使水利工程得以健康运行，并发挥其应有的作用。

关键词：水利工程；堤坝；防渗加固；技术措施

目前在我国的众多水利工程中，由于设计、施工及维护中存在不足之处及运行时间长等原因，都存在不同程度的渗漏情况，这些病险如果不及时进行加固处理，极易导致险性的发生。所以对于出现渗漏的堤坝要及时的采取有效的措施对其进行加固，延长使用寿命，为我国的经济发展创造有利的环境。

1 堤坝工程出险种类及施工方案

1.1 水利工程堤防出险的主要种类

堤防出险包括渗透破坏、滑坡、开裂和没治，其中以渗透破坏为主。渗透破坏主要表现为集中渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土。堤防渗透破坏险情可分为三类：首先，堤身产生的险情，主要是由于堤身物质组成的不均匀性和填筑密实度的不均匀性造成的，如部分堤段堤身壤土为粉细砂、砂壤土或存在孔洞、裂缝等，主要表现为散浸、脱坡、漏洞、跌窝等。其次，堤身和堤基接触带产生的险情，由于筑堤时未清基，堤身堤基接触带物质较混杂。第三，堤基产生的险情，主要是由于堤基存在透水性较强的砂层、砂壤土层所致。

1.2 水利工程中堤坝防渗施工方案的选择

在设计防渗施工方案之前，应该对出现渗漏的原因进行分析，对地质情况有所了解，然后再设计防渗方案。在防渗施工方案设计阶段，要充分的考虑到原有结构的属性，在新修部分与原有结构之间的衔接要合理处理，防止因为新旧混凝土存在性能方面的差异而再次出现渗漏。对于堤身的处理，可以采用截渗墙和灌浆技术，在必要的时候，还可以对堤身进行加厚，或者是拆除后重新填筑。在考虑施工技术可靠性的基础上，还应该考虑到施工方案的经济性，在保证质量的基础上，选择经济性较好的施工方案。应该根据施工现场的实际情况选择适宜的施工技术，提高堤坝的加固效果，保证施工的质量。

2 堤坝工程防渗加固技术分析

2.1 堤坝防渗处理

对于堤坝的防渗处理一般都是采用灌浆技术或者是防渗墙的方法，可以对渗漏的地方进行防渗处理或者是将浸润线降低，然后利用防滑桩来提高稳定性。对于堤坝滑坡的处理比较复杂，要想处理好滑坡，还应该对起因进行分析，然后有针对性的采取防治措施，可以通过降低浸润线，或者是提高材料的强度来实现，在现阶段使用比较多的是土工膜和复合土工膜，可以有效的提高稳定性。在对坝基的渗漏处理技术中，一般对于上游的滲漏都会采用防渗墙和灌浆等实现加固，对于下游渗漏可以修建减压井或者排水沟等措施，以此来降低扬压力。

2.2 堤坝灌浆防渗的几种方法

2.2.1 劈裂式帷幕灌浆法。这种灌浆法主要是用于防止堤身渗漏而采用的，对堤身起到加固的作用。在灌浆之前，要在堤身顶部进行钻孔，钻具的选择要根据堤坝的实际状况来选择，可以使用比较轻便的钻具。布孔方式可以是梅花形也可以是直线型，根据实际情况而定。位置为在堤身顶部距离堤的外肩1.5米处开始钻孔，然后每个孔之间的距离一般为3米，深度可以自行掌握，一般为钻到堤身以下1-2米左右。灌浆的过程为从上至下，每次的数量要少，增加次数。浆液的粘稠度从稀到稠，压力从大到小，以防在灌浆的过程中出现冒浆和串浆的现象，这样在堤身内就会形成一道帷幕，可有效的提高堤身的质量，提高堤身的坚固性，防止渗漏。

2.2.2 低压速凝式灌浆法。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。

2.2.3 高压填充式灌浆法高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆，亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。用于基础灌浆时，须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔，孔距1.5～2.0m，孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。灌浆时压力一般为127.40～166.60kPa，套管下到填土层保证堤身干燥，基础部分砂砾层灌入水泥浆，然后逐步提升到土层，以黄泥浆封孔。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时，灌浆用30型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆，形成包围圈，然后进行填充，则填满为止。

2.3 混凝土防渗墙技术

2.3.1 高压喷射防渗墙

这种方式主要是对于坝体有裂缝的现象，通过高压喷射的方法，将混凝土射向坝基的覆盖层，在将覆盖层扰动之后，使浆液与被灌层的颗粒充分的融合，从而形成防渗墙，对原有墙体进行保护。

2.3.2 自凝灰浆防渗墙

这种防渗技术目前在我国还处于起步阶段，但是在美国和法国等国家已经应用的比较广泛，并且防渗效果较好。主要是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的，在灰浆中掺入水泥、膨润土等制成自凝灰浆。在泥浆凝固以前可以作为固壁泥浆使用，施工完成以后可以自行凝固，在形成墙体以后可以起到防渗的作用。

2.3.3 水泥土搅拌桩防渗墙

运用深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体并搅拌，使水泥与土体混合，经水泥的水解、水化和离子交换等一系列反应，硬结成墙2002年长江堤防防渗工程中被广泛应用，共造墙98×104m2，占总成墙面积的69%。其优点是造价低（90～130元/平方米），设备轻便，墙厚为25～30cm时，在深15m范围内墙体完整性较好。适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。

3 结束语

近年来水利工程在防治洪涝灾害中发挥了非常重要的作用，所以保证水利工程的质量具有非常重要的意义。在长期使用的过程中，由于缺乏日常维护，都不同程度的出现了渗漏，威胁到水利工程的质量。渗漏是水利工程中最为常见的病害，其对水利工程功能的正常发挥具有极大的威胁，因此需要我们在施工中不断提高对病害的处理技术水平，增强施工中的质量控制措施，从而保证水利工程安全稳定的运行，为我国的经济发展创造有利的环境。

参考文献

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