水利工程施工中堤防防渗加固技术的运用

水利工程施工中堤防防渗加固技术的运用

发表时间：2020-01-15T13:13:54.873Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：黄云洁

[导读] 摘要：水利工程的堤防防渗施工是水利工程的重要组成，堤防的防渗施工质量关系着社会民生安全，也是市政水利工程的关键项目之一。

云南省开远市河库管理站云南省红河哈尼族彝族自治州开远市 661699

摘要：水利工程的堤防防渗施工是水利工程的重要组成，堤防的防渗施工质量关系着社会民生安全，也是市政水利工程的关键项目之一。根据我国水利堤防防渗施工的现状和存在问题，分析出影响堤防防渗施工质量的多个因素，探讨总结多个重要的地方防渗施工技术特点、技术方案和应用经验，供技术同行参考和选择。

关键词：水利工程；加固；防渗；施工

1渗水原因及工程设计方案

1.1渗水原因的主要类别

水利堤防工程产生渗水问题主要分为四类，水渗透造成破坏、堤体滑坡、堤体开裂和没治，且以渗透破坏情况较为多发。渗透破坏主要体现在堤防的集中渗水、管网涌水、堤防流土、接触冲刷等几种情况。根据发生渗水部位分为三类：一，堤身渗水，多数是由于混合不均匀的材料物质分布堤身主体造成，或是工程建设中填筑密实度不均衡。粉细砂和沙壤土是堤体主要土壤来源，年久失修或工程质量差都可能导致出现洞孔渗水和裂缝渗水。二、堤身与堤基的交叉位出现渗水现象，这是由于工程起初时清基不彻底或未清基，使得该位置的材料物质混杂不均。三、堤身渗水，堤基砂层、砂壤土层具有较强的疏水性能力会导致堤基渗水。

1.2常见处理施工方案

首先，着重从堤身主体进行施工处理。常规防渗水措施可选截渗墙、锥探式注浆和劈裂式注浆等防渗体，渗水严重时可选择帮堤来加厚加固辅助堤身，年久的堤防可翻挖重新填筑。其次，堤防截渗墙的施工关键是要通过廉价材料的选择来降低造价。挤压式造墙、深沉式造墙、开槽式造墙等都属于廉价方法。若墙深不超过20m时，深沉法具有低造价的优势；高喷法在施工场地受限，地下障碍物混杂时具有适应性强的特点。第三，在特殊地层条件下施工，如卵石砾石成分含量高、石粒径大的地层环境，多数启用冲击钻并配合其他开槽方式成睹，但项目造价昂贵。并且根据实际工程的情况和特点，属于高危地层条件的防渗处理，必须谨慎考虑到其他保护措施和对策。

2 技术分析

2.1防渗处理办法

解决堤体浸水或浸润线的降低的问题，我国水利工程防护常规采用堤体灌浆措施或建防渗墙的办法。堤体一般选用打防滑桩、增加压重等对策提高抗滑稳定系数。滑坡的防治处理要着眼于源头，最佳的处理路径有降低坝体浸润线、提高土体承受度。随着建筑土工材料的技术发展，土工膜、复合膜防渗和用加筋材料的综合运用于提高土层稳定系数。针对构筑物底基的防渗漏应对，原则上在上游堤位降低渗漏量，可修建防渗墙体、搭建铺盖、进行帷幕灌浆等；下游位置降低压力并且增大疏水排水量，采用导渗反滤体、减压构筑物、疏水沟等。总结为，上游"盖、截、堵"，下游"引、降、排"的六字原则。

2.2灌浆措施

2.2.1帷幕灌浆法（劈裂式）。

此法有利于提高堤身主体稳定性，防止堤身渗漏水。为提高和改善堤身坚固度，防止再次渗漏，施工处理首先要依据堤坝的实际形状和曲直度，选用浅孔型的钻孔具工具，，沿着堤体轴线在顶处与外肩位约1.5米定点，进行采用梅花样和直线型布孔方式的钻孔，孔间距控制在3m。孔深要根据实际堤体高度，选择钻透填土的方式或钻入不超过3m基础堤身的方式。灌浆要保持从下往上、少量多次，泥浆由稀至浓，压力由大到小、灵活掌握的法则，可避免出现流浆、滑坡、串泥浆、局部凸起等问题。

2.2.2低压速凝式。

一般应用于高危水位下抢险堵塞管涌情况。它的优势特点在于，可依据实际堤体管涌位置的地质（即粘土和砂砾含量及地层厚度）环境启用轻便小型的钻机完成打孔操作，再在孔内注入遇水膨胀的物质材料，增大管涌的内阻力强度，同时降缓内水流速，阻碍水泥浆伴水流出，并以低于50kPa的压力慢速注入含有速凝剂水玻璃的水泥浆。

2.2.3高压填充式。

主要在堤体基底的基础灌浆中应用，亦可填补堤体蚁穴、溶洞。地体低基不良导致管涌，可用高压填充方式进行注浆处理。必须采用50m的工程钻机在顶部位置打钻开孔，常规孔距为1.5-2.0m范围内，孔的深度以砾石层以下2m为合适孔深，选择127.40～ 166.60kPa范围内的高压进行灌浆。套管下到填土层中要保证堤身干燥，在基础的沙砾层至较高处的土层位置逐渐注入水泥浆，最后用黄泥浆进行封孔。高压填充方式灌浆用在填补蚁穴、溶洞方面，可选用小型钻孔机在洞穴四周布孔，然后注入水泥浆填充至满孔即可。

2.2.4"前堵、中截、后追踪"全堤治漏加固法

此方法在浆砌石重力坝中适用，即通过往堤身内注入泥浆液，形成防渗体加固。整堤加固法将分为上游位置和下游位置两部分进行施工操作。在堤身上游位置，打孔后直接灌入水泥浆作为防渗体，增强堤体牢固度和承压度，泥浆对漏洞和缝隙进行填补堵塞，促进防渗性能的提高；在堤身下游采用追踪式进行灌浆结固，针对渗漏部位和溶蚀物溢出部位，进行造孔，并埋注浆管注入泥浆，使得下游裂缝、空隙、漏缺被泥浆填充，进一步加稳增固，增强坝面稳定性和抗冲刷能力。下游反向灌浆施工时，尽量选择坝前无水。

2.3混凝土防渗墙技术

2.3.1高压喷射型。

高野喷射防渗墙的原理是借助浆液喷射时具有很大的冲击力，利用冲击力来破坏和扰动需要施工的坝基覆盖土层，同时机器喷射出的水泥浆浆液使得原本土层的颗粒结构变性，混合后的混合物经过一段时间后将固化、变硬，形成防渗墙。这项施工技术具有很多优点，如设备简单、应用广泛等，使用率高。

2.3.2自凝灰浆型。

自凝灰浆型防渗墙是在水泥浆中加入定量比例的膨润土和适量的缓凝剂，混合后的灰浆具有可自凝的特点。"自凝"灰浆形成墙体对堤坝防渗补漏。大多数发达国家采用自凝灰浆防渗墙技术，但在我国水利工程应用技术尚未成熟。

2.3.3垂直铺塑型。

垂直铺塑技术适用于砂壤土层地质环境，工效较高。使用链斗式挖槽机，通过链条、链斗连续挖掘出渣，打造连续的槽孔，同时用泥浆进行固壁，成槽后随即辅设防渗薄膜，回填粘土。

2.3.4水泥土搅拌桩

应用技术：用深层搅拌桩把水泥浆喷入土体并搅拌，使其充分混合均匀经过水解、水化和离子交换等一系列化学反应，浆液与土体混合物结固、硬化成墙。此项技术在我国长江堤防防渗工程中得到了充分的应用，水土搅拌桩造墙面积占总城墙面积约七成，技术造价低、设备要求简单。

结语

综上所述，水利堤坝的防渗处理、维护加固工作十分重要，同时也是是水利工程运行维护的关键问题。防渗施工是一项程序复杂、管理困难、专业要求高的技术处理，所以，在实际操作中，更需要高素养的专业人员灵活地、有选择地推进施工、保障工程质量。

参考文献：

[1]康永泉．输水洞（管）加固在堤坝中的应用[J]．经济师，2005，（4）.

[2]肖红.关于堤坝加固技术的分析[J].重庆社会工作职业学院学报，2006，6（1）.