淺議水利工程堤壩防滲施工

【摘要】文章主要是論述了堤壩產(chǎn)生險(xiǎn)情的種類(lèi)，提出了相應(yīng)的防滲施工方案，最后對(duì)混凝土防滲加固技術(shù)進(jìn)行了探討分析。 

　　【關(guān)鍵詞】水利工程；堤壩防滲；施工技術(shù) 

　　引言 

　　近幾年，我國(guó)堤壩防滲加固技術(shù)還比較落后，加固技術(shù)的配套性也存在很大缺陷，加固材料的質(zhì)量也參差不齊，較多采用傳統(tǒng)的粘性土截水槽、混凝土防滲墻、灌漿惟幕等措施。隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入，通過(guò)大量的工程實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，防滲加固技術(shù)發(fā)展極為迅猛，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠；外觀工藝質(zhì)量好，施工效率不斷提高，目前在這方面的研究已跨入世界先進(jìn)行列，對(duì)于水利工程的設(shè)計(jì)、施工等都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 

　　一、水利工程中堤防險(xiǎn)情的主要種類(lèi)及施工方案 

　　1.1 堤防險(xiǎn)情的主要種類(lèi) 

　　堤防出險(xiǎn)主要有漫頂、滲透破壞、滑坡和開(kāi)裂等失事形式，其中滲透破壞在堤防工程中最普遍。滲漏破壞包括四種形式，它們是流土、管涌、接觸流土和接觸沖刷。堤防滲透破壞險(xiǎn)情可分為三種情況：首先，堤身內(nèi)部遺留有屋基、墓穴、陰溝、暗道、腐朽樹(shù)根等，導(dǎo)致堤身產(chǎn)生險(xiǎn)情，主要表現(xiàn)為散浸、浪坎、壩身裂縫、壩內(nèi)崩塌、漏洞等。其次，穿堤建筑物與堤身、堤基接觸帶產(chǎn)生接觸沖刷，導(dǎo)致的險(xiǎn)情，由于筑堤時(shí)普遍清基太淺，甚至沒(méi)有清基，堤身堤基接觸帶物質(zhì)較混雜。第三，堤基管涌險(xiǎn)情，主要是由于堤基土為黏土或壤土，層厚分布不均勻，局部夾層有較強(qiáng)的透水性所致。 

　　1.2 堤防防滲的施工方案 

　�。�1）堤身的防滲處理，可采用堤身錐探灌漿、堤基水泥土截滲墻、土工膜斜墻等防滲體。必要時(shí)還可堤身加高、培厚或翻挖重新填筑堤身。 

　�。�2）堤防工程的特點(diǎn)，對(duì)堤防截滲墻，關(guān)鍵是要采用薄墻和保溫性能好、保溫材料廉價(jià)易得的材料才能有效地降低工程造價(jià)。目前常用的配料混合、澆鑄、振動(dòng)壓縮、擠壓造墻均可達(dá)到這一要求，其中深沉法最方便、最低成本。 

　　（3）對(duì)于在粗砂卵礫石含量較高地段，則應(yīng)考慮采用沖擊鉆機(jī)配合液壓抓斗成槽法開(kāi)槽，采用塑性混凝土作為墻體材料，當(dāng)然造墻成本也會(huì)大大提高根據(jù)堤防工程的特點(diǎn)。 

　　二、水利堤防防滲加固技術(shù)分析 

　　2.1 堤壩防滲處理 

　　堤壩防滲施工中所出現(xiàn)不同形式的防滲處理方法。針對(duì)上述幾種情況，我國(guó)防滲一般采用混凝土防滲墻與帷幕灌漿結(jié)合的方案來(lái)處理滲透或降低浸潤(rùn)線，前面才用木樁以防滑動(dòng)，后面加壓重以防傾覆等措施來(lái)提高抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)�；�坡是最難處理的部分，要從滑坡的起因上解決問(wèn)題。最好的途徑是降低壩體浸潤(rùn)線，排除壩體和壩基滲水，提高板樁墻后復(fù)合土體的強(qiáng)度指標(biāo)。近些年來(lái)，隨著聚合物迅速發(fā)展而發(fā)展，采取邊挖、邊鋪、邊夯、邊護(hù)的土工膜或復(fù)合土工膜防滲提高土體穩(wěn)定性，以其重量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕、易加工等優(yōu)點(diǎn)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 

　　2.2 灌漿防滲的種類(lèi) 

　　（1）所謂劈裂式帷幕灌漿，就是采用孔底注漿、全孔灌注的策略，用于加固堤身，防止新的險(xiǎn)情發(fā)生。其方法是根據(jù)堤壩曲直高低，河水之寬窄深淺，流速之快慢的不同情況，用巖石鉆機(jī)，沖擊回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)或更簡(jiǎn)單的鉆具，分別采用梅花形、孔排距為2.5m×2.5m的布孔方式，沿堤壩軸線從大堤堤頂距背水堤肩1.5m處鉆孔，一般孔距3 m，孔深根據(jù)堤身情況分別從堤身險(xiǎn)情、填土物質(zhì)組成、密實(shí)度、滲透性等方面填土或穿過(guò)堤身鉆入基礎(chǔ)1～2 m為宜。并采用自下而上分段灌漿施工方法，少灌多復(fù)；先導(dǎo)孔仍應(yīng)自上而下分段進(jìn)行壓水試驗(yàn)；使得壓力由大到小，靈活掌握。這樣，可以較好地處理灌漿中出現(xiàn)冒漿、串漿、漏漿、涌水、灌漿段注入量大等各種問(wèn)題，使灌入的泥漿沿堤的軸向的偏差不能夠超過(guò)10cm，形成一道帷幕，最大限度地提高堤身的工作效率和質(zhì)量，防止?jié)B漏的目的。 

　�。�2）低壓速凝式灌漿法一般用于堤身灌漿封堵洞穴管涌，它可根據(jù)工程所處的地理位置及地上、地下各種管線情況（即粘土層或砂礫層）分別采用ZQS50型氣動(dòng)手持式鉆機(jī)鉆孔，然后將攪拌好的漿體注入膨脹物體孔內(nèi)，再以小于49kPa的壓力向孔內(nèi)灌入加進(jìn)粘土水泥漿、粘土水玻璃漿、水泥粉煤灰混合物。 

　�。�3）高壓填充式灌漿主要用于地基灌漿托換加固，亦用于堤身單薄，蟻穴多的填充。用于基礎(chǔ)灌漿時(shí)，須用KSZ-40型錨固工程鉆機(jī)在需灌的堤段從堤頂鉆孔，一期孔距為3m，二期也加密到1.5m。灌漿時(shí)壓力限制：127.40～166.60kPa功耗：靜態(tài)功耗<1.2W，要求分層壓實(shí)保證缺口處與堤身質(zhì)量相同。 

　　三、混凝土防滲墻技術(shù) 

　　（1）高壓噴射防滲墻是借助于高壓水和高壓氣的混合射流沖擊擾動(dòng)地層土體，同時(shí)灌入水泥漿，使水泥漿液與被灌地層攪動(dòng)的土石顆粒摻混，形成水泥凝結(jié)體。 

　�。�2）自凝灰漿防滲墻是在性能良好的柔性防滲墻材料的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。在水泥漿液中摻入少量膨潤(rùn)土即可制成穩(wěn)定性“自凝灰漿，其性能特點(diǎn)是析水很少，在凝固前可作為造孔中的固壁泥漿，全部完工后再進(jìn)行5-10分鐘的自然風(fēng)干，形成墻體起防滲補(bǔ)強(qiáng)作用。該技術(shù)在國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、澳大利亞各均已使用，我國(guó)尚處于起步階段。 

　�。�3）垂直鋪塑是利用一連串帶有挖斗的斗鏈，通過(guò)鏈條及鏈斗連續(xù)挖掘出渣，使用一定濃度的泥漿固壁，開(kāi)槽機(jī)連續(xù)不斷地沿墻體軸線作業(yè)前移，成槽鋪設(shè)后，隨即回填保護(hù)層，以免應(yīng)力集中和人為造損傷。開(kāi)挖深度為8～15m，槽寬為15～30cm。 

　�。�4）水泥土攪拌樁防滲墻。利用水泥作為固化劑，通過(guò)深層攪拌機(jī)把水泥漿噴入土體并攪拌，使水泥土土體強(qiáng)度大大提高，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，硬結(jié)成墻，它的設(shè)計(jì)控制指標(biāo)為：?jiǎn)屋S抗壓強(qiáng)度不小于1.0MPa，滲透系數(shù)K<1×10-6cm/s，既能對(duì)軟弱地基進(jìn)行加固，又能防滲，具有成墻效果好、強(qiáng)度高、抗?jié)B性能好。 

　　（5）帷幕灌漿是將一定配合比的漿液通過(guò)施加一定的壓力壓到巖層裂隙中，經(jīng)過(guò)硬化膠結(jié)以后，形成結(jié)石，達(dá)到防滲或加固的目的。小浪底帷幕灌漿一律采用孔口封閉灌漿法，國(guó)際上一些高效率的施工方法，如GIN灌漿法是近十多年來(lái)流行的一種新型水泥灌漿法，促進(jìn)了我國(guó)灌漿技術(shù)的發(fā)展。GIN灌漿法是一個(gè)科學(xué)的有使用價(jià)值的灌漿方法，由前國(guó)際大壩會(huì)議主席隆巴迪博士首先提出的。隆巴迪認(rèn)為，對(duì)任意孔段的灌漿，其所損耗的能量比例是相當(dāng)小的，能量的消耗近似地同最終灌漿壓力P和單位灌漿段吸漿量V的乘積成正比，PV就叫作灌漿強(qiáng)度值，即即PV=GIN值。 

　　結(jié)語(yǔ) 

　　總而言之，我國(guó)有許多水利堤壩需要進(jìn)行防滲處理，堤壩防滲是加固土堤壩的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。隨著我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入，通過(guò)大量的工程實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，防滲加固技術(shù)發(fā)展極為迅猛，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠；外觀工藝質(zhì)量好，施工效率不斷提高，目前在這方面的研究已跨入世界先進(jìn)行列，對(duì)于水利工程的設(shè)計(jì)、施工等都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]肖青春.對(duì)現(xiàn)代水利施工技術(shù)的思考[J].河南科技，2010（18）. 

　　[2]李上潮.淺談水利施工技術(shù)新進(jìn)展[J].科技資訊，2009（20）.