堤坝防渗加固改造技术探讨

王继红 张 炜 邢 辉

（1、2.郧西县水利水电勘测设计院,湖北 十堰 442699；3.十堰市水文水资源勘测局,湖北 十堰 442099）

水利工程是重要的基础设施之一，对于社会经济发展有着重要作用，城市居民的生活用水问题及农业用水问题的解决与水利工程建设有着密切联系。我国虽然水资源丰富，但是由于我国人口数量众多，因而人均水资源占有量较低，由此可见，水利工程建设对于社会生产生活有着重要作用。在水利工程建设中，堤坝的防渗加固是最关键的问题，这也在很大程度上提高了水利工程建设质量，因而应用水利工程堤坝的防渗加固技术，对于水利工程作用的发挥有着重要意义。

1 .堤坝防渗加固的重要性

渗漏是水利工程建设中常见问题之一，如果没有及时采取措施解决渗漏问题，那么将会引发许多更为严重的问题，例如：水资源浪费、缩短水库使用寿命、降低水坝质量，给河流下游居民的生活带来许多不便，甚至严重威胁到生命财产安全。因此，在水利工程建设过程中，必须要充分利用防渗加固改造技术，严格控制水利工程建设过程，只有这样，才能够保障水利工程的功能得到实现，切实提高水库质量并延长水库的使用寿命。由于各地地形地势都存在较大差异，因此，许多因素都会影响到水利工程的质量，因此必须要利用防渗加固改造技术来保障堤坝质量。

2 .堤坝工程除险种类及施工方案的选择

堤坝防渗技术主要用于解决渗透、岸堤滑坡、管涌、接触冲刷及流土破坏等问题，要想解决这类问题，必须要根据情况进行分析：堤坝自身问题的产生，主要是由于堤坝本身结构的差异性，施工过程中物质中所含成分的不同，这些都会带来脱坡、漏洞等问题；其次，堤坝上坝身与基地接触位置质量问题的出现会导致堤坝发生渗漏现象，这是由于堤坝自身质量存在安全隐患。在水利工程建设施工中，必须要先处理好堤身存在的质量问题及隐患，在施工技术方面，要能够将防渗墙施工作为建设重点，与此同时，还要综合使用其他技术加以配合，从而确保达到应有的效果。施工人员还可以通过加高堤身或重新修建堤身的方式来处理。另外，要综合考虑工程造价，施工企业一般使用薄墙或廉价材料，这虽然能够有效控制成本，但是会降低工程质量。最后，对于含砂石量较高的地层，必须要采用冲击钻并配合其他开槽方式，这样虽然会在一定程度上增加建设成本，但是会有效保障工程质量。

3 .堤坝防渗加固改造技术分析

3.1 堤坝防渗处理方法及原则

在堤坝防渗加固改造过程中，需要根据水坝的不同部位采用不同的施工方法：对于坝体、坝基的漏洞和缝隙，可以通过灌浆加固来形成防渗体，这种方法一般适用于浆砌石重力坝。对于坝上游面，可以通过固结灌浆来堵塞漏洞及缝隙，从而进一步加固坝体、提高其防渗性能及坝体的承载能力。对于坝下游面，可以使用追踪固结灌浆法，对于下游坝面出现漏水的位置，可以通过埋注浆管来灌浆，从而有效堵塞漏水的空洞及裂缝，达到提高坝面坚固性及抗冲刷性的目的。这种灌浆工艺主要适用于拱坝于支墩坝工程，在使用前需要确保坝前无水，然后进行剔缝处理，接着利用高标号水泥砂浆或干硬性预缩水泥砂浆来进行勾缝处理，这样能够有效提高坝面的防渗漏性、稳定性及抗冲刷性，这种方法又被成为“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。目前，我国堤坝防渗一般采用灌浆或防渗墙技术来解决堤坝存在的渗透问题，利用防滑桩或压重等来提高堤坝的抗滑稳定性。滑坡处理较为复杂，最好的方法是提高土体强度指标或降低坝体的浸润线。处理坝基渗漏问题一般要遵循上游“铺、截、堵”的原则（修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等来降低渗漏量），下游“导、减、排”的原则（修建导渗反滤体、排水沟或减压井等来降低扬压力）。

3.2 堤坝灌浆防渗加固改造的几种技术

3.2.1 混凝土防渗墙技术

该技术主要有四类：（一）自凝灰浆防渗墙，该技术建立在塑性混凝土墙的基础上，按照一定比例来配制水泥、膨润土及缓凝剂，将其配制为自凝灰浆，自凝灰浆可充当造孔中的固壁泥浆，当其凝固后会形成墙体并达到防渗加固的目的。（二）高压喷射防渗墙，即利用高压射流来扰乱坝基的覆盖层，然后将水泥浆灌进去，这样能够使浆液与被灌地层土颗粒充分混合起来，从而形成防渗墙。（三）垂直铺塑，即利用链斗式挖槽机的链条与链斗来持续挖掘出渣，然后用泥浆固壁，成槽后立即辅上一层防渗薄膜并填上粘土，垂直铺塑法一般适用于砂壤土层，施工效率较快。（四）水泥土搅拌桩防渗墙，即利用深层搅拌桩机将水泥浆喷入土体内，然后充分搅拌，保证水泥与土体完全混合，水泥经过一系列反应会硬结成墙，达到防渗加固的目的，适用于细粒料的土砂层及砾石含量较少的砂砾石层。

3.2.2 劈裂式帷幕灌浆法

该技术一般适用于堤身的防渗加固，根据堤坝的曲直情况，利用浅孔轻便钻机，以直线布孔或梅花形布孔的形式，沿着堤坝轴线，从堤顶距离堤外 1.5m 处钻孔，孔距为三米，然后根据堤身的实际情况来确定钻深，钻深一般以钻透堤身填土为宜。在灌浆时，需要以由下至上、少灌多复为原则，这样能够避免在灌浆过程中出现冒浆、滑坡、串浆、隆起等质量问题，确保灌入的泥浆沿着堤轴形成帷幕，从而有效提高堤身质量、避免渗漏现象的出现。

3.2.3 低压速凝式灌浆法

该技术主要适用于高危水位下抢险堵塞管涌，即根据管涌处的地质情况来选用合适的钻机进行钻孔（30 型钻机或 50 型钻机），然后向孔内注入黄豆等浸水会膨胀的物体，这样能够有效加大管涌内阻力，降低管涌内的水流速度，避免水泥浆溢出，然后再将压力控制在49kPa 以内，缓慢灌入掺加了速凝剂的水泥浆，这样有助于加快水泥浆的凝固速度并堵塞管涌。

3.2.4 高压填充式灌浆法

该技术一般适用于堤基基础，也适用于堵塞堤身的蚁穴或溶洞。在对堤基基础进行灌浆时，必须要先使用 50m 工程钻机在从堤顶钻孔，孔距控制在1.5～2.0m的范围内，灌浆压力一般控制为 127.40～166.60kPa，套管要深入到填土层，这样能够保障堤身的干燥，当水泥浆从基础部分提升到土层后，立即用黄泥浆进行封孔处理。这种灌浆法一般用于治理因基础质量问题而造成的管涌。当用于填塞蚁穴或溶洞时，可以使用30 型钻机在其周围布孔，然后逐渐灌入泥浆，直到填满为止。

3.2.5 土石坝坡面生态护坡

土石坝坡面生态护坡技术主要用于保持水土，加固堤坡。即通过种植植物来吸收并蒸发坡体内水分，降低土体孔隙的水压力，从而增强土体的抗剪强度，发挥边坡体的稳定根的锚固作用。植物的垂直根系能够深入坡体表层的松散风化带至深处较稳定的岩土层上，从而达到预应力锚杆的作用。湖北省某中型水库，控制流域面积110km2，大坝为均质土坝，原护坡材料为乱石，由于年久失修，坡面冲刷破坏严重，在使用土石坝坡面生态护坡技术后，该堤坝的防渗性能得到极大提升。

4 . 结束语

综上所述，水利工程建设直接关系到社会经济发展，直接影响到人们的日常生活，水利工程能够为人们的生活带来极大的便利，但是一旦水利工程出现质量问题，不但会影响到社会生产及人们的日常生活，还会给人们的生命财产安全带来严重损失。因此，必须要在水利工程修建过程中，充分利用堤坝防渗加固改造技术，切实提高堤坝质量，避免问题的出现。

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