水利水电工程堤防防渗施工技术应用研究

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1 水利工程堤防防渗施工要求

一是在开展水利工程堤防防渗施工前，要对水利工程施工现场环境和堤防渗漏情况进行有效的调查研究。同时，要确定水利工程堤防防渗施工模式，有关部门要严格按照合理要求、规范流程进行水利工程堤防防渗施工，从而避免水利工程堤防防渗施工中出现的问题，保证水利工程堤防结构的防渗效果和质量安全。二是在水利工程堤防结构防渗施工中，必须做好各种材料和设备的准备，避免不合格的建筑材料流入水利工程施工现场。为了更好地满足堤防防渗工程施工的各项要求，使堤防防渗设备能在规定的时间内完成施工水利工程堤防结构。第三，在实际的水利堤防防渗施工过程中，需要考虑很多要求。因此，必须结合各种要求，加强创新技术在水利堤防防渗施工中的应用，以各种技术支撑降低水利堤防防渗施工难度。此外，创新技术的应用还可以展示水利工程堤防结构的三维图纸及相关数据信息，方便有关部门在充分掌握的情况下开展水利工程防渗施工各种信息。

2 水利工程堤防防渗施工技术的应用

某堤防整治工程整治河道总长11.20km，其中整治堤防总长6.926km，岸坡加固2.528km，涉及多处沿河村庄及大面积耕地，保护人口4800 人，保护耕地10414 亩。堤防整治项目主要包括堤防加高培厚、堤身堤基防渗处理、护坡护岸、穿堤建筑物加固等。

2.1 堤身加固处理

具体方案为在堤身临水坡清除表土、杂物整平，加设防渗粘土斜墙，回填防渗性能好的粘土，分层夯实。设计粘土斜墙顶高程不应低于非常运用条件下的静水位。回填土料采用粘性土料，要求粘粒含量为35%-50%。粘性土的设计指标主要是渗透系数、含水量和干密度。回填土料要求渗透系数小于1×10-5cm/s，并且有较好的塑性和渗透稳定性，含水量控制在20%-30%左右，塑限附近为宜。回填土料的干密度，可以由公式计算或由击实试验确定，粘土的设计干密度要大于土体天然干密度的1.02-1.12 倍并且不小于1.5g/cm3。斜墙采用粘土填筑，由于现有堤防为均质土坝，要求斜墙土料的渗透系数小于原坝土料渗透系数的1%以下，斜墙土料的渗透系数K ≤1×10-5cm/s。斜墙顶部的水平宽度取为1.5m，斜墙底部厚度则根据土料允许渗透坡降而定[1]。

2.2 堤基加固处理

根据渗流计算结果、地形地质条件和险情分布，对已出现渗流险情或存在渗漏隐患的堤段采用堤内水平盖重能满足防渗要求，且盖重厚度不大，工程量相对较小，结合当地抢险除险实践和经验并参照堤防堤基防渗处理经验，确定采用水平压盖（压浸台）的防渗措施。水平压盖作用是延长渗径，降低渗透出逸坡降，有临水侧防渗铺盖和背水侧压渗盖重。为延长渗径，降低渗透出逸坡降，根据堤防工程多年的治理经验，在背水侧压渗盖重，将堤内的取土坑、水塘填平和修筑压浸台，能起到较好的防渗作用，同时，还可增加内坡的抗滑稳定。此方法的缺点是通过填土增加土厚，虽然局部渗透稳定解决了，但不能降低堤内地下水压力，对一些地质条件极差、或存在浅层夹砂质透水体堤段，土方工程量大，压盖厚度宽度大，方案不经济。但当背水侧堤基存在的剩余水头不太大，采用水平盖重处理时，是经济合理的。

2.3 高压喷射防渗技术

高压喷射防渗技术是指依靠先进的设备在水利工程大坝结构上喷射高强度材料，以增强水利工程大坝结构的质量和稳定性，避免了水利工程大坝结构施工及后期应用中的渗水问题。为加强高压喷射防渗技术在水利工程堤防防渗施工中的应用效果，应按钻孔、清孔、灌浆、施工检查等工序进行相应的施工，及时处理水利工程堤防防渗施工过程中出现的问题，更好地保证水利工程堤防的结构质量。同时，还要重视各类高压旋喷设备在水利工程防渗施工中的应用，或要求有关部门根据防渗施工环境和水利工程的各项基本要求，选择合理的喷射灌浆技术，严格防止高压喷射灌浆技术在实际应用过程中受到外界因素的干扰。应注意的是，水利工程大坝结构采用高压喷射灌浆时，还应有效控制喷射灌浆设备与大坝结构之间的垂直度[2]。

2.4 帷幕灌浆防渗技术

帷幕灌浆是将预制泥浆灌入岩土层的裂缝中，在原岩土结构表面设置孔洞，形成连续的挡水帷幕，以达到防止路堤渗水的目的。帷幕灌浆深度大，往往深入不透水岩石。有利于防止地下水渗漏，降低渗漏水对闸坝的压力。是现阶段水利建筑广泛采用的防渗技术方案。防渗帷幕按灌浆孔排数可分为两排孔幕和多排孔幕，按灌浆孔底是否深入相对不透水的岩石，也可分为闭式帷幕和挂式帷幕。在实际施工前，要了解地质环境和水文条件，并进行现场灌浆试验，确定旋孔方法及深度、灌浆压力、材料配比等基本技术指标，从而保证施工设计的合理性和防渗帷幕设置的有效性。防渗帷幕施工质量检验的常用手段是对防渗墙进行水压试验。当检查中出现问题时，应及时进行补灌，以保证防渗帷幕的施工质量。

2.5 劈裂灌浆防渗技术

劈裂灌浆防渗的关键是创造足够稳定的压力环境，使坝体形成裂缝，然后向坝体内注入适量性能良好的浆液，形成防渗帷幕，从而提高坝体的防渗水平。孔的布置应合理，宜沿坝轴线布置。灌浆压力能有效地将坝体劈裂并灌浆成完整的结构。劈裂灌浆防渗技术的优点是取材方便，能有效减少材料用量，施工难度相对较小，符合现阶段节能环保的发展需要。另外，劈裂灌浆防渗技术应用范围较广，是在现有坝体的基础上进行的，因此该技术更加方便，综合效益相对优于其他防渗施工技术。

3 结语

水利工程的运营环境复杂，堤防工程是保证工程主体结构稳定性的关键，防渗技术的选择至关重要。作为施工单位，需要紧密结合工程需求以及现场作业情况，从技术可行性、安全性、经济效益性等方面进行比选，挑选合适的施工技术，并依据规范将其落实到位，从而提高堤防防渗水平，保证周边居民的安全。