水利工程防渗加固技术的分析与应用

水利工程防渗加固技术的分析与应用

随着我国经济的快速发展，对于工业、农业的反哺作业也越来越强，为了更好的支撑我国的经济发展，国家加大了对于水利工程的投入。水利工程中的防渗施工对于确保水利工程的建筑质量有着非常重要的影响，尤其是水利工程的防渗加固是多年来一直困扰着水利工程施工的难题。文章将在分析水利堤坝工程出现渗漏的种类以及原因的基础上提出如何更好的做好水利堤坝工程的防渗加工施工。

标签：水利堤坝工程；防渗加固；施工工艺

前言

在水利工程出现的险情中包括渗透破坏、滑坡、开裂和没治，其中以渗透破坏出现的最为频繁和影响最为深远，渗透破坏不但会对堤坝产生巨大的影响还会引发其他一些险情，从而对堤坝的正常使用造成严重的影响。如何做好水利工程的防渗加固是现今乃至以后一段时期水利工程施工的重点。

1 水利工程由于渗透所造成的影响

渗透对于水利工程的影响十分严重，从其表现形式上可以分为渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土等。渗透还会引发其他的一些险情：（1）对于堤坝的堤身部分，由于组成堤身物质的各个组分之间的不均匀性以及填筑物料的密实度不同致使堤身渗透现象严重，其表现形式为散浸、脱坡、漏洞、跌窝等。（2）对于堤身和堤基的结合部分，组成两者之间的物质会使得两者的接触带产生物质混杂，从而影响堤坝的整体性能。（3）在堤坝的建设过程中，堤基建设中所使用的透水性较强的砂层、砂壤土层将会使得堤坝的渗透性大幅加强。

水利工程中的堤坝防渗加固方案主要有以下几种：对于堤坝的堤身主要采用的是建立防渗截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等方式在堤坝的中间建立一道防渗层，从而使得渗透无法穿透整个堤坝，造成持续性的贯穿性损害，如有需要还可以对堤身采取加厚重筑以提高其抗渗透的能力。由于水利工程防渗加固的总里程较长，为了进一步降低施工成本以尽可能多的对堤坝进行防渗加固，应当选用符合需求的薄墙和满足施工要求的廉价材料。在构建防渗墙的施工工艺中主要有开槽法、深沉法、挤压法等几种施工方法。其中深沉造墙法的施工成本较低，如果堤坝的防渗墙施工深度小于20m，则更多的选用高喷法来建造防渗墙，其具有较强的施工场地适应性，能够在地域狭小且堤坝地下施工障碍物较多的地形上进行防渗墙的施工，而对于堤坝土层中含有较多砂卵砾石的防渗墙施工，则优先采用的是冲击钻并配合其他开槽方式来建造防渗墙，并在施工之时采用盖重排水减压反滤保护等其他措施。

2 水利工程中主要采用的堤坝防渗加固技术对比

堤坝防渗加固的核心思想是在原有的堤坝基础上，通过建立起一道防渗墙来阻挡渗透的进一步加剧，并对堤坝进行一定程度的加固。在堤坝防渗处理上，我国主要采用的是灌浆或防渗墙的方式来降低渗透所造成的浸润线，并在堤坝的堤身上打入防滑桩或者重压的方式来提高堤坝堤身的抗滑稳定安全系数，降低堤坝发生滑坡的几率。对于堤坝防渗加固的重要原则就是建立防渗墙以减少渗透量，并修建导渗反滤体、减压井、排水沟等来降低扬压力。

2.1 水利工程防渗加固技术中的劈裂式帷幕灌浆法

此种防渗加固技术主要被应用于对于堤身的加固，减少堤身的渗透量，其主要原理是通过在堤坝中灌入泥浆等物质来在堤坝中间建立一道较为密实的防渗层，以此来提高堤坝的抗渗透能力。其主要的施工工艺如下：在进行堤坝防渗施工的过程中，需要根据堤坝分布的具体情况，在堤坝的坝身上依靠浅孔轻便钻机或更简单的钻具按照梅花形或者是直线布孔的方式进行钻孔，钻孔的位置分布在堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m处，通常情况下每一处孔之间的距离为3m，钻孔深度需要根据堤坝本身的情况确定一般情况下是以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础1-2m为主，完成了钻孔后需要及时进行灌浆，为了更好使得灌浆的浆液能够填充到堤坝中的缝隙中，灌浆时应当由下而上，少灌多复；泥浆由稀到稠，循序渐进；压力由大到小，灵活掌握。从而有效的减少灌浆中所出现的冒浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题，使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕，以达防渗加固的目的。

2.2 水利工程防渗加固技术中的低压速凝式灌浆法

与劈裂式帷幕灌浆法不同的是这种方法多用于高危水位下抢险堵塞管涌，当堤坝发生高水位的管涌时，通过采用30或50型的钻机在渗漏部位钻孔，而后通过孔洞向其内注入浸水后即膨胀的物质（如黄豆、大米）等，等到膨胀物质减缓了水流渗漏后，在以0-49kPa的压力向钻孔内注入加入了速凝剂水玻璃的水泥浆。

2.3 水利工程防渗加固技术中的高压填充式灌浆

此种防渗加固形式主要被应用于堤坝坝基的防渗加固以及堤身中所具有的蚁穴或是溶洞的修补，在此种防渗加固施工中，需要在堤坝的顶端沿着需要加固的地段进行钻孔，各孔据一般控制在 1.5-2.0m之间，其中钻孔深度为钻透坝基的砂层深入砾石层2m左右，由于需要灌浆的深度较深因此需要将灌浆的压力控制在127.40-166.60kPa以保证高压将泥浆压入到堤坝的空隙中，在钻孔灌浆时，需要将套管下到填土层保证堤身干燥，在坝基的砂砾层以高压灌入泥浆，灌注一段时间后提升一段距离继续进行灌浆，待到提升到坝身的土层时需要采用黄泥浆来填充坝身上的孔洞。当用于对蚁穴或坝身上的溶洞进行填充时，在其周围使用钻机进行钻孔并灌入泥浆，而后使用泥浆等对孔洞及逆行填充，使之形成一个整体，避免渗漏的发生。

2.4 水利工程中的防渗墙施工技术

防渗墙是一种修建在松散透水土层或土石坝中起到防渗作用的地连续墙，此种施工技术具有结构可靠、防渗效果良好且适应性较强的特点，应用在坝基渗漏、管涌等水利工程危害中具有较强的效果。防渗墙具有多种施工形式：（1）高压喷射防渗墙施工采用的是通过钻孔深入到大坝的坝基覆盖层，同高压的作用使得水泥浆渗入到坝基与坝身之间的连接土层并与土层之间的土颗粒进行掺混，待其固化后就在坝基与坝身之间形成一道水泥混凝土结构的防渗墙，其能够有效的抵挡堤坝的渗漏。（2）相较于高压喷射防渗墙的施工，自凝灰浆防渗墙脱胎于塑性混凝土墙的施工，其浆液是由水泥、膨润土以及少量的缓凝剂所制成的，通过将其压入到坝基的土层中自行凝固后可以起到有效的防渗作用。（3）防渗墙的垂直铺塑技术通过使用链斗式挖槽机沿着堤坝的方向在堤坝顶端挖掘连续的槽孔，槽孔的侧壁使用水泥浆进行固定，而后在挖掘完成的槽孔中铺设防渗薄膜，并做好固定，而后将挖掘出来的粘土回填到槽孔中即可，由于大坝的高度较高，为了更为有效的完成大坝的防渗作业，槽孔的挖掘深度一般小于15m，宽度控制在15-30cm 之间，此种防渗技术多用于砂壤土层的防渗施工中具有良好的效果。（4）水泥土搅拌桩防渗墙的施工工艺如下：通过使用深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体并搅拌，使水泥与土体混合，经水泥的水解、水化和离子交换等一系列反应，硬结成墙，此种防渗墙的施工工艺具有造价低廉、成墙率较高的特点，当墙厚为25-30cm 时，在深15m范围内墙体完整性较好。适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。

3 结束语

水利工程的渗漏是长期困扰水利工程的难题，我国的水利工程总里程较长，每年因为水利工程的渗漏而导致的堤坝的损坏问题较为严重，做好堤坝工程的防渗加固能够有效的延长水利工程的使用寿命，保护人们群众的生命和财产安全。

参考文献

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[3]肖红.管涌堤坝加固技术的分析[J].重庆社会工作职业学院学报，2006，6.