水利堤坝工程防渗加固工艺的应用分析

(安徽水安建设集团股份有限公司, 安徽 合肥 230011)

0 引言

水利堤坝工程是水利工程中一个十分重要的组成部分，是整个水利工程的基础，优质的水利堤坝工程可以防止险情的发生。而在开展水利堤坝工程施工的过程中，应合理地采取防渗加固工艺，并严格控制好其施工质量，这样方能有效的增强堤坝的耐冲击性能及承受性能，延长整个水利工程的使用寿命，为群众的生命财产安全提供可靠的保障。本文在分析水利堤坝工程险情的基础上，对水利堤坝工程防渗加固工艺的应用进行了探讨，可供参考。

1 水利堤坝工程险情分析

渗透、裂缝和滑坡等均是水利堤坝工程施工期间极易发生的风险，而渗透是其中发生频率最高且破坏最为严重的。渗透现象极易引起水土流失、渗漏或管涌等危害。造成渗透现象的原因有很多，必须对其诱发原因进行全面分析，这样方能及时地制定出具有针对性的处理和预防对策。在开展堤坝施工期间，堤身的填筑密度和组成等均有可能影响堤身的状况，倘若未按照标准要求进行施工，则有可能致使堤身土壤出现开裂或沙化现象。一般情况下，堤身土壤均是由砂石构成的，极易发生漏洞现象。在水利堤坝工程施工期间，与堤身接触的区段和堤基等均是极易发生险情的地带，而这些险情的发生大部分均是因堤坝修筑时未做到彻底清理基础而造成的。另外，由于地基中的砂层拥有良好的透水性，这也会在一定程度上增加水利堤坝工程的渗漏风险。

2 水利堤坝工程防渗加固工艺的应用

2.1 防渗加固原则

在水利堤坝工程施工期间，应严格按照有关原则，再针对当地的水利项目状况，采取灌浆或防渗墙等策略来降低堤坝浸润线，解决堤坝渗漏问题，同时，还应合理地进行压重，科学地设立防滑桩，这样方能有效的增强水利堤坝工程的稳定性及安全性。在对水利堤坝工程滑坡问题进行处理时，应在全面分析滑坡原因的基础上，采取对应的处理措施，这样方能增强堤坝土体的强度。可选用土工膜防渗材料或加筋材料来加固堤坝，增强堤坝土体的稳固性及强度。在对水利堤坝工程坝基渗漏区段进行处理时，针对上游区段，应按照铺、截、堵的原则，而下游区段则应按照导、减、排的原则，再采取建造铺盖、防渗墙及帷幕灌浆等方法来降低水利堤坝工程的渗漏量，同时，还应适当地修筑导渗反滤体、减压井和排水沟等来降低堤坝扬压力[1]。

2.2 防渗加固施工方案的选取

若想有效的解决水利堤坝工程的渗漏问题，则必须合理地选取防渗加固施工方案。应根据水利工程的具体状况，采取截渗墙、锥控灌浆及灌浆等措施对堤身实施防渗处理，如渗漏情况较为严重，还应适当地加厚堤身或重新翻挖填筑堤身。如果需要修长堤防截渗墙，则可选取开槽法、深沉法或挤压法等措施，这样可以最大限度地降低成本投入。倘若所建造的水利工程场地较为狭窄，且地下存在都会较多障碍物，施工工艺也较为成熟，则可采用深沉法来修筑堤防截渗墙，这样可以大大降低施工成本。此外，倘若施工现场的砂卵砾石较多且粒径较大，则可选取冲击钻进方式，采用恰当的开槽办法，再根据堤防项目的具体状况来进行防渗施工，同时还应做好减压滤保护等措施[2]。

2.3 防渗加固工艺

①帷幕灌浆法。帷幕灌浆法可以有效的控制渗漏问题的进一步蔓延，巩固堤身，然而，在施工期间，应在分析堤坝曲直状态的基础上，借助钻具，通过梅花形面孔或直线面孔方式，从堤坝顶端顺着堤坝轴线，在与外肩相距150cm的部位进行钻孔，各钻孔之间的间距应控制在300cm左右，再根据水利工程的堤身情况，严格把控好钻孔深度，深度最好控制在基础100-200cm穿过钻头堤身填土或堤身位置。同时，还应对灌浆压力加以严格把控，按照由大至小、从上至下、少灌多复的原则，对水利堤坝工程灌浆施工中发生的冒浆、局部隆起、串浆及滑坡等现象进行合理的处理，最后再将水泥浆顺着水利工程堤坝轴向灌入，形成一道帷幕，这样可以有效的增强堤坝的稳固性及强度，避免发生堤坝渗漏现象[3]。

②填充式高压灌浆法。填充式高压灌浆法主要用于填充水利工程的堤基基础、蚁穴及堤坝溶洞等，在进行堤坝基础灌浆施工期间，应选用5000cm工程钻从需要灌浆堤坝顶端进行钻孔，钻孔距离应控制在150-200cm范围内，钻孔深度最好控制在砾石层至砂层的150cm左右。在采取填充式高压灌浆法进行施工时，应将压力控制在 127500-166800Pa范围内，同时，还应将注浆管埋设于易产生水平孔或斜孔区段及从填土层至套管下方区段，保持堤坝干燥，在堤坝基础砂砾层中注入水泥浆，接着再用黄泥浆对孔进行封填处理，此种高压灌浆法可以有效的解决堤坝基础管涌问题。

③速凝式低压灌浆法。速凝式低压灌浆法可以有效的解决水利工程高危水位下方的管涌问题。应根据管涌地段的地质情况，选取30型钻机对粘土层进行钻孔，选用50型钻机对砂砾层进行钻孔，再在孔中放入一些浸水膨胀物质，如黄豆、大米等，在对其进行施压，压力最好控制在 49000Pa左右，最后再在孔中缓缓注入速凝剂与水泥浆。将有关膨胀物质灌入孔是为了降低管涌水流速度，提升管涌阻力，防止水泥浆随着水流溢出，另外，速凝剂的使用可以增加水泥浆的凝固速度，起到堵塞管涌的目的。

2.4 混凝土防渗墙施工工艺

①垂直铺塑。垂直铺塑是指借助链斗式的挖槽机器来连接链斗与链条，形成一系列连续的槽孔，恰当地使用泥浆有助于加固孔壁，在孔槽形成后应先铺设防渗膜，再将粘土重新填入原位置。此种工艺可以有效的解决水利堤坝工程的裂缝问题，提升其稳固性。

②高压喷射防渗墙。高压喷射防渗墙工艺是指在进行高压喷射时，同步灌入水泥浆，这样有助于掺合水泥与地层中的颗粒物质，进而形成高压喷射式的防渗墙。此种施工工艺有助于提升堤坝的渗透性，避免渗透问题的发生。

③自凝灰浆防渗墙。此种工艺主要是通过搅拌水泥和膨润土，再加入适量的缓凝剂来制成自凝灰浆，所制成的自凝灰浆可用作堤坝钻孔固壁泥浆，自凝灰浆防渗墙工艺可以有效的提升墙体的防渗性能及强度。但此种工艺在国内仍处在探索阶段。

3 结语

近些年，国内水利事业取得了飞跃式的发展，而堤坝渗漏问题却始终是阻碍水利事业发展的一个重大难题，堤坝渗漏问题不仅会严重影响整个水利工程项目的质量，而且极易诱发安全事故，威胁人们的生命财产安全。而加固堤坝的方法有很多种，所以，在开展水利堤坝工程施工过程中，应根据当地水利工程的具体状况，合理地选取防渗加固方案，恰当地选用防渗加固工艺，这样方能有效的增强堤坝的稳固性及承载性能，保证我国水利事业的可持续发展。

[1]谷元龙.水利堤坝工程防渗加固工艺研究[J].黑龙江科技信息，2014（2）.

[2]崔玲.浅谈水利堤坝工程防渗加固工艺[J].黑龙江科技信息，2015（6）.

[3]高艳霞.水利工程堤坝防渗加固技术应用研究[J].科学中国人, 2015 (11Z).