水利工程堤坝防渗加固技术

周德忠

安徽省寿州水电建筑安装工程有限公司232200

摘要：水利工程建设是我国社会主义现代化建设事业的重要组成部分，而堤坝的建设在水利工程建设中又占有不可或缺的地位。因此确保堤坝的防渗工作，避免因为各种原因而导致堤坝渗漏问题，这是技术施工人员不可忽视的重要问题。对堤坝防渗问题的解决，有利于提高堤坝的稳固性与安全性，延长堤坝的使用寿命。这在一定程度上也能提高我国水利工程的技术水平，促进水利工程的优质发展。本文从水利工程堤坝防渗技术的现状、防渗的意义以及堤坝防渗的技术进行论述，希望能够为我国的水利工程建设事业提供一些帮助。

关键词：水利工程；堤坝防渗；施工技术

随着运行时间的增长，处于水体之中的水利工程堤坝难免会有渗漏现象的发生，这在一定程度上给水利建设工程的正常运转造成的影响。这样一来，在整个的水利工程中，堤坝防渗加固工程就成为一个不可小觑的重要环节，其技术也上升到了核心技术的层面。

1堤防险情的主要种类

堤防出险主要有漫顶、渗透破坏、滑坡和开裂等失事形式，其中渗透破坏在堤防工程中最普遍。渗漏破坏包括四种形式，它们是流土、管涌、接触流土和接触冲刷。堤防渗透破坏险情可分为三种情况：首先，堤身内部遗留有屋基、墓穴、阴沟、暗道、腐朽树根等，导致堤身产生险情，主要表现为散浸、浪坎、坝身裂缝、坝内崩塌、漏洞等。其次，穿堤建筑物与堤身、堤基接触带产生接触冲刷，导致的险情，由于筑堤时普遍清基太浅，甚至没有清基，堤身堤基接触带物质较混杂。第三，堤基管涌险情，主要是由于堤基土为黏土或壤土，层厚分布不均匀，局部夹层有较强的透水性所致。

2水利堤坝渗漏原因探析

和别的水利工程建筑工程不一样，水利堤坝工程在建设初期，不仅要充分考虑到地基的稳定性和地基的变形，还必须在可能导致堤坝的因素上做大量的工作。堤坝一旦出现渗漏，不仅会导致工程经费的浪费，更为严重的是还会给工程的安全质量造成无法估量的影响。从历史经验可以看出，地基岩石挡水功能的缺失是导致堤坝渗漏的主要原因。造成堤坝两岸山体和地基渗漏的原因大致可以分为两种：一种是在蓄水工程中，水库的水头压力过于强大；另一种是过水通道的存在。通道的大小和水头位置的高低决定了堤坝渗漏数量的多少。现场勘察告诉我们，出现于裂缝中的渗漏现象往往是较为明显的，主要表现为以下两种情形：部分裂缝连连通于水库的外界面，开度较为明显；另外的裂缝已经被密实填充，一般没有出现严重渗漏的可能性。从这个意义上来说，在查明堤坝岩层是否存在溶蚀、裂隙和断层的同时，还必须查明填充的具体情况，不然很难准确的对堤坝的神都进行判断和分析。完成科学、周密的勘察探测和调查研究后，要尽量将可能出现质量问题最少的地方作为堤坝建设的首选地址，从而最大限度的避免渗漏现象的发生。由于实际的地质总是有这样那样的缺陷，很难找到没有任何瑕疵的地址来修建水库，所以坝基渗漏故障往往不可避免。

3堤坝防渗加固技术

3.1劈裂帷幕灌浆技术

劈裂帷幕灌浆技术主要用于加固堤身，劈裂式灌浆与填充式灌浆有本质的区别。坝体劈裂灌浆是从产生坝体隐患的原因入手，根据土坝的几何形状和应力分布规律，利用坝体小主应力的分布规律进行布孔，并施加一定的灌浆压力，有计划有控制地劈裂坝体，灌注适宜的防渗压力泥浆，通过浆坝互压和坝体的湿陷固结等作用，使所有与浆脉联通的裂隙、洞穴、水平疏松层等隐患得到充填挤压密实，形成竖直连续的浆体防渗帷幕，从而改善坝体内部的应力状态，解决坝体的渗透稳定问题。1）适用范围劈裂灌浆技术适用于处理结构性较强的粉细砂及土砂层透水地基，以及有裂隙、洞穴、水平夹砂层等隐患的土坝。对于结构性较差的粗砂及卵砾石坝基不适合采用此技术。2）设计中主要指标控制（1）钻孔设计。灌浆孔的位置应根据坝体隐患部位、性质和坝体内部的应力分布情况来布置。一般分为河槽段和岸坡段；钻孔深一般大于隐患深度2~3m；孔距的确定：河槽段孔深大于15m时，以10m左右孔距为佳；孔深小于15m，可采用5m孔距。（2）灌浆压力。灌浆压力是保证防渗帷幕施工效果的重要指标之一。灌浆压力通过3个指标来控制：起始劈裂压力、单孔最大压力、和屈服压力。

a.起始劈裂压力

3.2混凝土防渗墙技术

1.高压喷射防渗墙。在水利工程堤坝混凝土防渗建设中，要充分利用高压喷射防渗墙，通过高压喷射的方式，对坝基的覆盖层加以冲击，通过灌入水泥浆液于土层，使水泥浆液与土层的颗粒进行充分融合，形成堤坝防渗墙。2.自凝灰浆防渗墙。自凝灰防渗墙主要是利用水泥、膨润土、缓凝剂等材料，形成自凝灰浆。这种混凝土防渗墙技术能够通过自然凝固，强化孔壁，达到防渗作用，是一种应用效益较高的防渗墙技术。3.垂直铺塑。垂直铺塑可以加强坝体质量，利用链斗式挖槽机，形成连续性的槽孔，将槽的宽度控制在15cm左右，深度控制在15～30cm，并用水泥浆液将这些槽孔壁进行加固，之后再利用防渗薄膜与黏土回填技术，加固堤坝墙体，形成坚固的防渗墙。一般来说，这种防渗墙对沙化土层地质较适用，施工效率加高。槽的深度不能超过15cm，宽度大约在15～30cm。这种方法对沙化土层较为适宜，施工效率也很高。

3.3低压速凝式灌浆法

一般用于堤身灌浆封堵洞穴管涌，它可根据工程所处的地理位置及地上、地下各种管线情况（即粘土层或砂砾层）分别采用ZQS50型气动手持式钻机钻孔，然后将搅拌好的浆体注入膨胀物体孔内，再以小于49kPa的压力向孔内灌入加进粘土水泥浆、粘土水玻璃浆、水泥粉煤灰混合物。低压速凝式灌浆法一般使用的地方比较特殊，是高危水位下，而且要做的工作是抢险堵塞管涌，并且在使用时要观察管涌所在地的地质如何，根据地质判断采用钻机的型号，对管涌进行钻孔，在将加入抱在水里就会膨胀的物质和速凝剂水玻璃的水泥浆注入钻孔中。在钻孔中注入膨胀物质目的在于使管涌内的阻力加大从而减缓水流的速度，避免水流速太快把水泥浆带出来；而加入速凝剂，则是为了加快水泥浆凝固的速度，使其快速堵住管涌。这种方法主要是应用于出现高危水位的情况下进行的抢险。可以根据管涌的实际情况选择30或者50型钻孔。

总之，水利工程加固工程中的防渗处理工艺对整个堤坝结构的稳定性起着决定性的作用，防渗工艺的选择是否得当，直接影响着水利堤坝工程的整体安全和质量。在洪灾频发的现实背景下，各级职能部门应积极行动起来，把水利堤坝工程的防渗加固提上议事日程，将监督管理工作落到实处，对因人为因素引发的堤坝事故进行严格追责，同时将当地的实际紧密结合起来，建立和完善治理方案，充分发挥水利堤坝工程在国民经济中的作用。

参考文献

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