堤坝防滲加固技术在水利工程施工中应用探讨

吕健

【摘要】堤坝防渗加固技术是水利工程施工的重要内容，有利于各种险情的防御，因此本文主要探讨了堤坝防滲加固技术在水利工程施工中应用，以此加强防渗加固工作。

【關键词】堤坝；防渗加固；水利工程

1、出险种类及堤坝施工方案

1.1出险种类

堤坝出险种类主要包括三种，即渗透破坏、开裂以及滑坡，这三种危害最大的为渗透破坏，它也是一种常见的病害，具体表现为管涌、集中渗漏以及流土等方面。同时根据其特征，还可以将渗透破坏分为堤身险情、堤基同堤身接触带险情以及堤基险情三类，其中堤身险情指由于堤身自身质量差原因造成的，容易出现堤身出现空洞、裂缝以及粉细土、堤身的填筑密实度没有满足要求等问题，一旦出现上述情况，就会造成堤身散浸，脱坡，进而出现堤身险情；堤基同堤身接触带险情发生的原因主要是筑堤填筑前，没有对堤基中杂物清除干净；堤基险情发生的原因主要是堤基中存在砂层和沙壤土层。

1.2选择防渗加固方案

防渗加固方案应根据堤坝施工的实际情况进行合理选择，保证防渗加固方案科学、合理，做好堤坝防渗加固工作。所以对于堤身可以采用三种方法进行加固处理，主要包括截渗墙、锥探灌浆法以及劈裂灌浆，同时也可以采用翻挖重铸方式，对一些情况较为特殊的堤坝进行加固处理。除了要考虑到加固处理技术外，还要充分考虑工程造价的合理性，在选择加固材料时，可以选择价格低廉，效果好的防渗加固材料，一般情况下，造墙方式主要有高喷法、深沉法、挤压法以及开槽法，其中造价最为低廉为深沉法，造价最高的为开槽法，但是高喷法在墙身深度小于20m的应用中，其适应性是比较好的，造价也是最高的。

2、堤坝防渗加固技术应用分析

2.1防渗加固措施

2.1.1劈裂帷幕灌浆

劈裂帷幕灌浆也可以称作为帷幕灌浆法，它可以有效解决堤身的防渗漏问题，加强对堤身的稳定。劈裂帷幕灌浆使用的的工具主要是轻便的潜孔钻机，劈裂帷幕灌浆首先应先进行钻孔，钻孔的方式主要两种，一种为直线布孔，另一种为梅花布孔，在钻孔时，必须准确掌握钻孔的位置、孔距以及孔深，一般情况下，钻孔的位置应处在堤坝外肩的1.5m处，并保持3m的孔距，对于孔深应根据具体的情况确定，一般较为适宜的孔深为钻入基础的1-2m；其次在灌浆过程中，必须按照由上到下、少灌多复的顺序进行，同时必须掌握好灌入泥浆的速度以及压力，施工人员也可以根据具体情况，进行适当的调整；最后按照预定的设想，沿着堤坝的轴线防线，形成帷幕，以此完成堤坝的防渗加固处理，保证堤堤坝的质量，使堤坝保持良好的防渗性能。

2.1.2低压速凝式灌浆法

低压速凝式灌浆法采用的钻机主要有两种，一种为30型钻机，另一种为50型钻机，在施工过程中，首先可以根据具体的地质情况，选择合适类型的钻机进行钻孔；其次在完成钻孔后，再向孔内注入浸水，并注入速凝剂水玻璃的水泥浆，在注入水泥浆时，必须掌握灌浆的速度，并加大管涌内的阻力；最后应向管涌内加入速凝剂，加快水泥浆凝固的时间，将管涌充分堵塞。

2.1.3堤基的基础灌浆

堤基的基础灌浆一般用于蚁穴、溶洞的填充，主要采用的是高压填充方式，对基础不良而引起的管涌进行加固灌浆，在灌浆过程中，可以采用30型钻机进行钻孔，然后再灌入泥浆，直到蚁穴、溶洞被填满为止。

2.1.4灌浆加固法

灌浆加固法可以有效的填补坝体的漏洞以及缝隙，可以大大提高坝体的防渗性能，保证坝体的稳定性。在堤坝防渗加固过程中，可以先对上游的坝体进行加固，然后对坝面进行勾缝，勾缝时需要采用高标号的预缩水泥，进而提高坝体的承载力，保证坝体的性能。

2.2混凝土防渗墙技术

2.2.1高压喷射防渗墙

高压喷射防渗墙是一种有效的防渗技术，在施工过程中，它主要是利用高压射流的冲击力，对坝基的覆盖层进行扰动，与此同时向地层灌入水泥浆，并将其与土颗粒进行掺混，进而形成稳固的防渗墙。

2.2.2自凝灰浆防渗墙

自凝灰浆防渗墙的主要材料包括水泥、膨润土以及缓凝剂。自凝灰浆防渗墙在凝固之前，也可以将其作为造孔中的固壁泥浆，使其起到防渗补强的作用。自凝灰浆防渗墙在我国的水利工程施工中还没用被广泛应用，但是在其它许多国家，如美国、法国等使用的较为广泛。

2.2.3垂直铺塑

垂直铺塑作业主要采用链斗式挖槽机进行堤坝加固作业，这种设备可以使槽孔连续排布，对于坝体护壁的加固，可以通过灌入泥浆，实现加固作用，同时在槽孔成槽之后，还需要铺设防渗薄膜，并采用粘土进行回填。垂直铺塑一般适用于砂壤土层的坝体结构。

2.2.4水泥搅拌桩防渗墙

水泥搅拌桩防渗墙的施工采用主要设备为深层搅拌桩机，在施工过程中，首先先将水泥喷浆的喷入到土体中，并对其进行搅拌，直到土体与水泥充分混合为止，这时水泥会经过一系列化学反映，最终凝固成墙。水泥搅拌桩防渗墙一般比较适用于含少量砾石以及细粒料的沙砾土层。

2.2.5帷幕灌浆

帷幕灌浆施工首先需要按照一定比例配置浆液，并保证浆液具有一定的流动性、胶凝性，其次进行岩层中钻孔，并将配置好的浆液灌入到缝隙中，待浆液凝固后，可以使岩基更具抗渗性、整体性，同时能够进一步提升岩基的强度，因此这种帷幕灌浆方式被广泛应用在工程建设中，其中孔口封闭灌浆法是帷幕灌浆方式的一种，也是水利工程建设中比较常见的帷幕灌浆方式。另外可以采用灌浆效率较高的GIN法，其概念是指对于任意孔段灌浆能量消耗的定值近似于灌浆强度值，其中灌浆强度值为灌浆压力与灌入浆液体积的乘机，其中灌浆压力可以用P来表示，灌入浆液体积可以用V来表示，在灌浆过程中，对于大裂隙或细裂隙都会非常容易产生压力过大的问题，所以为了解决这一问题，可以合理控制GIN，使其成为一个常数，这样在灌浆时，就不需要考虑灌浆裂隙大小的问题，从而保证灌浆的有效性。GIN可以保证注浆量的合理分布，大大减少了人们的工作量，因此该方法以及被应用在欧美国家的工程中，并取得良好的效果。

总结：

堤坝防渗加固在水利工程施工中占据重要地位，所以保证堤坝的防渗处理工作质量对水利工程的发展具有重要意义。所以堤坝防渗加固工作中，应根据堤坝施工的实际情况，选择合适的堤防防渗加固方案，遵循一定的施工原则，同时应不断提高堤坝防渗加固技术水平，保证堤坝防渗加固的质量，这也是我国相关水利工作者一直研究的重要问题。