浅谈水利工程堤防防渗施工方案的选择

浅谈水利工程堤防防渗施工方案的选择

发表时间：2018-06-05T15:59:19.590Z 来源：《基层建设》2018年第11期作者：任伟祯

[导读] 摘要：在水利工程的施工过程中，堤防出险情况时有发生。

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摘要：在水利工程的施工过程中，堤防出险情况时有发生。本文就水利工程中堤防出险的种类进行了一系列探讨和研究，并根据具体情况确定相应的防渗施工方案。

关键词：水利工程；堤防防渗；施工方案；选择

水利作为国民经济的基础产业，在国民经济中起着至关重要的作用。改革开放以来，中国的水利建设进入到了加速期。通过水利工程建设，有效地控制了水流量，防止了洪涝灾害发生，水量得到合理调节和分配，满足了人民群众的生活和生产需要。中国的水利建设遍布全国各地，由于地理位置等条件的限制，在水利工程施工的过程中，必须根据其地区实情和各地区的水利工程建设的特点，科学的分析预测在施工过程中可能的面临问题和风险。在制定堤坝防渗施工方案时，不能一概而论，要根据实际情况进行科学规划。总体而言，堤防设计施工是水利建设的重中之重。在堤防防渗施工中，施工人员多采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗技术。

一、水利工程堤防的简单介绍

要说堤防，指的就是在海、河、湖、行洪渠、分洪渠、围垦区边缘所修筑的能起到挡水作用的建筑物，它是世界上使用最早也是使用范围最广的防洪工程。

按堤防修筑的位置可划分为江堤、湖堤、河堤、海堤以及水库、蓄滞洪区低洼地区的围堤等；按其功能可分为干堤、支堤、子堤、遥堤、隔堤、行洪堤、防洪堤、围堤（圩垸）、防浪堤等；按建筑材料可分为：土堤、石堤、土石混合堤和混凝土防洪墙等。

堤防可以有效地保护水不溢出控制范围，保护当地居民的生产和生活。通过对水流的有效控制，水流可以被限制在海、河、沟、渠内，提高等效水深，大大增加了水流流量，从而实现水流的快速排放。除了水流的迅速释放外，堤防建筑还可以起到抵御风浪和海潮的作用。

二、水利工程堤防防渗处理原理及防渗施工方案的选择

在堤防防渗防渗工程中，水利工程技术人员逐渐总结出一套行之有效的大坝防渗处理措施和原则。在上游堤防治理中应遵循“铺、剪、堵”的原则，在下游处理时应遵循“导、降、卸”的处理原则。试验结果表明，渗流控制原理能有效地避免施工过程中的渗漏。排、切、堵原则是针对上游堤坝的。“导、降、卸”原则可通过施工透水过滤器、减压井、排水沟等施工措施来减轻水的压力，从而起到防渗的作用。目前我国现有二级以下堤防存在渗透破坏问题，受技术水平，施工条件及经济水平限制，堤防在施工中坝体填筑不密实，坝基没有进行防渗处理及堤后也未做排水体，且堤后有许多建筑物无法彻底拆除，防渗效果较差，堤后在汛期常出现渗流现象，高水位时经常出现管涌等险情。为了减少征地及节约投资，在防洪大堤加固处理中，使坝坡渗透坡降小于允许渗透坡降，需对坝体进行防渗处理。现阶段采用的高压注浆和背后加戗的防渗加固方案，由于造价太高，效果不也不太理想，现已很少采用。而土工膜价格便宜且施工速度快、防渗效果好，现已被广泛采用。

三、堤防防渗加固处理措施

目前堤防防渗技术主要有灌浆法和防渗墙法两种。下面将详细介绍以下两种施工技术。

1帷幕灌浆法。

帷幕灌浆（帷幕灌浆）是一种应用广泛的堤坝防渗工程，具有广泛的防渗效果。主要是在闸坝基础上进行注浆施工，建造防渗帷幕，以有效地抑制大坝渗漏。施工过程中，施工人员应将帷幕顶与混凝土的闸底板或者坝体进行连接，并通过防渗层底部达到一定深度，以防止基础下水继续渗漏。帷幕注浆技术也可与下游排水系统相结合，有效地降低大坝的扬压力保护堤身。

帷幕灌浆是堤坝防渗的常用形式。自二十世纪起，它主要用于水利工程建筑物地基的防渗，有效地保证了水工建筑物的安全运行。当碎石基层透水层很深，防渗措施难以实施时，技术施工人员将采用帷幕灌浆法。简单地说，就是利用高速射流切割和混合土层，改变原有土层的结构和组成，注入水泥浆或复合浆中形成凝结体，达到加固地基和防渗的目的。

作为地基加固方法，通过帷幕灌浆法、注浆技术、透水地基路堤工程防渗处理、建筑物防渗帷幕等措施可以有效地加固堤坝。具体做法是：沿坝轴线在堤堤肩1.5m打孔，孔间距将统一到3m，孔的深度为堤防条件，一般通过钻入1-2米的堤防。技术施工人员在施工时，通常是采用自下而上，少量多次施工；泥浆比重先稀后稠，循序渐进；压力先小后大，灵活控制的施工方式，这样处理方式能够有效把握泥浆的方向，最终建成一道高质量帷幕，增强防渗效果。

压力灌浆也是一个大坝防渗处理措施，它利用液压过气压把能凝固的浆液均匀地注入填料地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，驱走土颗粒间的水分和空气后填充其位置，经过一段时间后，原来松散的土壤颗粒浆形成一个整体，因此，主要用于路基加固，减少沉降。在灌浆施工中，施工技术人员需要根据工程地质条件和工程性质选择混凝土施工方案。在选择灌浆材料时，应根据注浆的目的和注浆体的地质条件选择灌浆材料。另外，在保证灌浆质量的前提下，应注意选择灌浆压力和控制灌浆压力，以避免因压力过大而发生底裂或覆岩破坏。

2防渗墙。所谓防渗墙，是指通过特殊机具钻孔、挖槽、将混凝土灌注进洞、回填粘土或其他不透水材料、安装预制混凝土构件而形成的连续基础墙。另外，还可以通过搭接桩、灌注桩、固定喷射桩和旋喷桩等措施来进行防渗墙的施工。当透水基础较浅时，可利用粘土沟在下游设置反滤层。当透水基础较深时，可采用沟槽和桩身防渗墙。

高压射流防渗墙适用于水利工程防渗结构。施工过程中，高压喷射防渗墙施工必须平稳、稳定。如果施工工地，靠近地势低洼，土壤疏松边坡等，应采用回填夯实，加固和边坡防护措施；施工前，技术、施工人员应根据施工图纸及相关标准，对施工机械设备的调试；施工场地布置应进行全面规划，对排浆沟、集浆池的开挖，准备采取泥浆排放措施和环境保护措施。高喷防渗墙施工原理是利用高压水射流产生的扰动坝基覆盖的巨大冲击。同时，将水泥浆倒入其中，使灌溉层底部的浆液和土壤颗粒充分混合在一起，形成防渗墙。

在充分吸收和借鉴塑性混凝土墙体的基础上，采用水泥、膨润土和少量缓慢混合的自凝砂浆配制自凝砂浆防渗墙。可作为砂浆固化前的固壁凝结料浆。建成后可自行固化，形成防渗墙，起到防渗作用。

自凝砂浆墙主要用于大型水利枢纽的施工。在施工过程中，国内施工队伍主要是自行设计建造的，这是国内水电地基处理领域的首