浅述水利工程堤防防渗施工技术

黄金明

摘要：我国是洪涝灾害多发的国家，每年发生的洪涝灾害都对国民经济及人民群众的的生命财产安全造成重大影响。在水利工程中，堤防防渗是保证水利工程充分发挥排洪、泄洪功能，抵御洪涝灾害的最有力的手段。文章从分析我国堤防的现状及堤防的作用出发，对水利工程堤防防渗施工技术进行了简述。

关键词：水利工程；堤防防渗；施工技术

中图分类号：TV51 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）04-0140-02

1 关于我国水利工程堤防的简述

1.1 水利工程中堤防的作用

堤防是水利工程中最常见的挡水建筑物，它修筑在江、河、湖、渠、海以及行洪区、蓄洪区、围垦区等边沿，是世界上应用得最早、最广泛的防洪工程。修筑堤防主要就是要对洪水进行抵御，防止其泛滥成灾，以保障堤防沿岸的工农业生产及人民群众的生命财产安全。堤防的作用是约束洪水，一方面将洪水限制在行洪通道内通过，增加了行洪的水深和流速，使泄洪排沙更加通畅，另一方面通过筑堤进行围垦造田，可以改善农业生产条件，增加农田数量，另外，堤防还能够起到抵御风浪和海潮的作用。

1.2 我国堤防的现状分析

我国拥有非常丰富的水资源，水利工程数量众多，其中堤防总长已超过二十六万公里，使我国的水资源得到了有效的利用，也为国民经济的发展提供了强有力的保障。但由于各种原因，许多早期的水利工程尤其是堤防工程，都存在着不同程度的渗漏现象：（1）大坝由于渗漏管发生破损而引起的渗漏，一般占总量的31.7%，在堤防渗漏事故中最为常见；（2）坝体部位由于裂缝而引起的渗漏，占到总量的25.3%，也是比较常见的；（3）由于年久失修、运行维护不当而造成的渗漏，占总量的14.2%左右；（4）大坝由于护坡被破坏或坍塌造成的渗漏，占到总量的6.5%左右；（5）其他原因造成的渗漏，占总量的22.3%。

2 水利工程堤防防渗施工技术

2.1 帷幕灌浆防渗施工技术

帷幕灌浆防渗施工时，要先按照一定的配制比例配制出浆液，使其具有一定的流动性和胶凝性，然后再把配制好的浆液通过钻孔压进岩层的裂缝当中去，经凝结硬化后，不但能够增强岩基的强度，还提高了岩基的整体性和抗渗性。

帷幕灌浆防渗施工技术一般有孔口封闭灌浆法、GIN灌浆法和自下而上纯压式灌浆法等。

2.2 高压喷射防渗墙施工技术

高压喷射防渗墙施工技术就是通过浆液的高压射流来冲击、破坏土层，并和土层的颗粒搅拌混合成为一体，在凝结硬化后就形成了防渗墙，使地基得到了加固，提高了防渗性能。

施工时，先要用钻孔机进行钻孔，接着再将灌浆管放进灌浆部位，并通过灌浆管上的喷头把高压浆液对着土层进行喷射，通过对土层的切割与搅拌，使土层的结构被改变并和浆液混合成为一种新的凝结体。

高压喷射防渗施工技术的特点是施工设备简单、方便，适用范围广，施工效率高、成本低、效果好，在各种堤防防渗工程中得到了广泛的应用。

高压喷射防渗施工技术按喷射方式分主要有旋转喷射、定向喷射和摆动喷射三种。旋转喷射通常用来对地基进行加固，以提高地基的抗变形能力，从而减少地基由于变形、破坏而发生渗漏的现象；定向喷射和摆动喷射则主要用于对地基进行防渗，以提高堤防边坡的稳

定性。

2.3 混凝土防渗墙施工技术

混凝土防渗墙施工技术属于垂直防渗施工技术，是在上个世纪六十年代才逐渐发展起来的，通过五十多年的不断发展与改善，目前已经成为水利工程堤防防渗中应用得最广泛的一种防渗施工技术，也是堤防工程中粒状土体的主要防渗施工技术。

混凝土防渗墙施工技术能够对防渗墙的厚度进行比较有效的控制，而且墙段的结合比较紧凑、密实，具有较高的安全性和可靠性，不但可以对堤防地基进行永久性的防渗施工，还可以对发生渗漏的堤防工程进行防渗堵漏处理。

混凝土防渗墙施工技术可分为浅薄型和深厚型两种。对于浅薄型混凝土防渗墙施工技术，防渗墙的深度范围通常控制在10～20m内，最深可达30m，而厚度通常控制在100～250mm范围内，最厚可达300mm，通常适用于对江、河的堤防工程的防渗施工，或者是对坝基厚度在30m以内且水头较小的土石坝堤防工程进行防渗施工。对于深厚型混凝土防渗墙施工技术，防渗墙的厚度一般控制在600～800mm范围内，最大可达1300mm，通常用于承受水头在20m以上，墙深超过30m的大坝及险要地段的堤防防渗施工。在三峡水库二期工程中，混凝土防渗墙的最大深度就达到了73.5m，小浪底大坝的混凝土防渗墙的最大深度则达到了81.9m，到了2003年，在新疆的下坂地水利枢纽工程中，混凝土防渗墙的最大深度则达到了102m。

2.4 劈裂灌浆防渗施工技术

劈裂灌浆防渗施工技术主要是通过浆的压力把堤身劈裂成裂缝，再往裂缝内强制注入较浓的浆液，使其在堤内形成纵向垂直的防渗帷幕，达到防止渗漏的目的。

施工时，要先沿着堤坝的轴线进行布孔，然后通过灌浆的压力来劈裂坝体，再进行强制灌浆从而形成防渗体。劈裂灌浆防渗施工技术能够同时将坝体内部的裂缝、孔洞等缺陷进行消除，使堤坝坝体的整体防渗性能得到增强。

劈裂灌浆防渗施工技术的特点是施工工艺简单、成本低、效益好，施工速度较快、周期较短。一方面，劈裂灌浆防渗施工的灌浆材料通常都是就地取材，不但大大降低了施工成本和施工难度，而且也减少施工对环境的污染。另一方面，劈裂灌浆防渗施工技术只是在坝体上进行防渗体的恢复或改造，施工简单方便，工程量也少，降低了施工成本。

2.5 垂直铺塑防渗施工技术

垂直铺塑防渗施工技术是通过链斗式挖槽机对坝体或坝基进行开槽，然后再铺设防渗塑膜并进行回填的防渗施工技术，回填料在经过析水固结后，就形成了以塑膜为主体的复合型防渗帷幕。垂直铺塑防渗施工技术的特点是防渗体没有接缝，适应性强，具有较好的整体性和连续性，能够大幅提高堤防的防渗能力。

垂直铺塑防渗施工的挖槽深度通常不超过15m，槽宽以15～30cm为宜，一般适用于平原地区截渗深度较小的水库、江、河、湖、海等堤坝的防渗。

2.6 水泥土搅拌桩防渗墙施工技术

所谓水泥土搅拌桩防渗墙施工技术，就是将水泥浆通过深层搅拌桩机喷入土体中并进行搅拌，使之与土体混合均匀成为一体，经过凝结硬化后就形成了防渗墙。

水泥土搅拌桩防渗墙施工技术工艺简单、施工效率高、成本低、防渗效果好，通常适用于颗粒较细的土砂层或砾石含量较少的砂砾石层的堤防防渗工程中，截渗深度一般以不超过15m为宜。

2.7 自凝灰浆防渗墙施工技术

自凝灰浆防渗墙施工技术是从塑性混凝土防渗墙施工技术的改善、发展而来的，它使用的主要材料是水泥、膨润土，在这两种材料中加入少量的缓凝剂后就制成了“自凝灰浆”。自凝灰浆防渗墙施工技术并不是一个独立的防渗墙施工技术，一般只是作为其他防渗墙施工技术的补充：在对必须进行泥浆护壁的防渗墙施工进行造孔时，把这种“自凝灰浆”作为护壁泥浆，待其自行凝结固化后就形成了防渗层，使防渗墙的防渗性能得到了增强。

自凝灰浆防渗墙施工技术在欧美国家的发展较早，应用比较广泛，我国目前只是刚刚起步。

3 结语

综上所述，我们必须在充分了解水利工程堤防防渗施工技术的基础上，勇于创新、不断进取，通过对水利工程堤防防渗施工技术的完善与改进，逐步提高水利工程堤防防渗施工的质量，以保证水利工程更加安全、稳定地运行。

参考文献

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