水利工程堤坝防渗加固技术的研究探讨

刘砚岭

摘要：堤坝作为堤防的一部分，既能起到防洪灌溉的作用，又能起到蓄水发电等作用。因此，修筑堤坝不仅给人类社会带来许多益处，而且促进了社会各个方面的发展，但是我们也应该注意到修筑堤坝会带来一定的风险，因此加强对土堤坝的日常维护及保养，并对堤坝工程中存在的早期渗漏与形变进行及时处理是避免堤坝失事的重要措施。本文对水利工程堤坝防渗加固技术进行了探讨研究。

关键词：水利工程;堤坝防渗;加固技术

引言：目前水利工程建设会出现堤坝渗漏问题，而堤坝渗漏不仅影响了水利工程的质量和性能，同时还严重的威胁到水利工程周边居民的生命财产安全，因此，在水利工程的建设和维护过程中，如何才能够避免其出现渗漏问题和出现渗漏问题如何解决就显得尤为重要。

一、堤防防渗施工方案选择

我国堤坝受到自然及社会的双重影响。一方面是我国的大部分河堤建于解放初期，限于当时的技术水平再加上运行年限长久，因而出现不同程度开裂、变形、渗漏等现象;另一方面由于堤坝结构类型多样，材料的力学性质复杂，筑堤方式多样性等等，使得堤坝的渗漏与形变监测工作变得繁重，导致堤坝的日常维护管理变得繁杂。我国河道因为淤泥沉积过深，河床情况复杂，水流变动频繁等因素，影响堤坝的安全。在堤防工程施工中，对于施工方案的选择，不仅要考虑到施工方法，同时还要考虑到工程的造价。

针对于堤身的防渗处理方法主要有截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等，如果说工程的结构不允许加固，可以对堤身进行翻挖重新填筑。利用截渗墙施工中，深沉法的造价是最低的，对于墙深在二十米以内的工程具有较强的竞争力。如果在施工的现场地形条件比较复杂，地下障碍物较多并且施工场地狭窄的情况下，可以采用高喷法，但是这种方法的造价相对较高。对于砂卵砾石含量较高粒径较大的地层，则应考虑采用冲击钻并配合其他开槽方式成睹，当然造墙成本也会大大提高根据堤防工程的特点，对这类地层险工段的防渗处理，也可考虑采用盖重排水减压反滤保护等其他措施。

二、堤坝工程防渗加固技术分析

（一）堤坝防渗处理

在对堤坝工程进行防渗处理中，比较常用的方法就是降低浸润线或者是灌浆和防渗墙，抗滑桩和压重等措施也是比较常用的手法。进行抗滑桩处理中，主要应该对滑坡的原因进行分析，从根源上解决问题，主要采取的办法就是加强土体的强度或者是降低坝体的浸润线。随着技术的不断进步，各种新型的土工材料不断的出现，在提高土体稳定性方面也越来越多的应用到土工膜和加筋材料。对坝基渗漏的处理一般依据上游“铺、截、堵”，下游“导、减、排”的原则所谓“铺、截、堵”就是修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量;“导、减、排”是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。

（二） 堤坝灌浆防渗的几种方法

1. 劈裂式帷幕灌浆法

所谓劈裂式帷幕灌浆，主要用于加固堤身，防止堤身渗漏。其方法是根据堤坝曲直不同情况，用浅孔轻便钻机或更简单的钻具，分别采用梅花形布孔和直线布孔方式，沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩1.5m 处钻孔，一般孔距 3m，孔深根据堤身情况分别以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础 1～2m 为宜。灌浆时由下而上，少灌多复;泥浆由稀到稠，循序渐进;压力由大到小，灵活掌握。这样，可以较好地处理灌浆中出现的冒浆、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，达到改善堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。

2. 低压速凝式灌浆法

这种灌浆方法一般用于高危水位下抢险堵塞管涌，它可根据管涌所处位置的地质情况（即粘土层或砂砾层）分别采用 30 型钻机或50 型钻机钻孔，然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质（如黄豆、大米），再以小于 49kPa 的压力徐徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆。注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力，减慢管涌内水流速度，防止水泥浆随水流出;加入速凝剂，水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。

3. 高压填充式灌浆法

这种灌浆方法主要是适用于堤坝的基础施工中，或者是对于堤身的蚁穴和溶洞的充填。在施工时，首先要用五十米的钻机从堤顶开始钻孔，孔距一般在一点五米到两米左右，钻到砾石层两米左右为最佳。灌浆时压力一般为 127.40～166.60kPa，套管下到填土层保证堤身干燥，基础部分砂砾层灌入水泥浆，然后逐步提升到土层，以黄泥浆封孔。这种灌浆方法主要用于基础出现孔隙中，像是蚁穴和溶洞这种情况，应该使用 30 型的钻机在蚁穴或者溶洞的周围进行钻孔，在形成包围圈后进行灌浆直至填满。

4. 通过灌浆加固

灌浆加固法比较适用于浆砌石重力坝，在坝的上游部位利用固结灌浆的方法对漏洞和缝隙进行堵塞，通过这种方法加强防渗性能，提高坝体的承载力和结构完整性。在坝体的下游还要进行追踪固结灌浆，发现有渗漏或者是溶蚀物的地方，可以采用打孔注浆的方法将漏水的孔道进行堵塞，提升坝体结构的稳定性和抗冲刷能力。对于这种反向灌浆方法比较适用于拱坝和支墩坝工程，如果是重力坝中，可以采用排水孔的方式。但是采用这种方法的过程中最好是在坝前无水的状况下进行，这样有利于在坝面上重新勾缝，提高防渗性能。在勾缝时，要使用高标号的水泥，这样能够更好的提高防渗能力，增强坝体结构的稳定性，并且在抗冲刷抗冻融方面具有很好的性能。此方法即“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。

（三） 混凝土防渗墙技术

1. 高压喷射防渗墙

高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层，同时灌入水泥浆，使浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成防渗墙。

2. 自凝灰浆防渗墙

自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成自凝灰浆，在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆，完工后自行凝固，形成墙体起防渗补强作用。该技术在美国、法国等国家均已使用，我国尚处于起步阶段。

3. 水泥土搅拌桩防渗墙

这种施工方法主要适用于细粒料的土砂层，利用搅拌机将水泥浆和土体进行搅拌，使其充分的混合，待里面的离子完成交换后即融合成一个完整的结构体。这种施工方法造价较低，施工设备比较轻便，施工方法简单，在我国的水利工程中已经得到了应用并且取得了良好的效果。

4. 帷幕灌浆

这种施工方法是利用具有胶凝性质的浆液灌注到岩层的空隙中，从而强化岩基的结构强度，改善岩基的整体结构和抗渗性。其中的 GIN 灌浆法在国际水利工程中应用的比较广泛，在我国的技术还不是很成熟，但是随着不断的实践会越来越成熟的。这种灌浆方法在孔段中的任意位置都可以灌浆，并且会根据地质情况的不同。裂缝的大小而自动调节灌浆的压力和注入量，可以充分的保证灌浆的均匀合理。

三、结语

我国的水利堤坝工程在经济建设和农业发展的过程中发挥着重要的作用，所以要保障堤坝工程的质量。在堤坝工程中，如果出现渗漏将会严重的影响到工程的结构安全，所以对堤坝工程的防渗加固技术尤为重要。在防渗加固工程中，有多种的施工方法，要根据工程的实际情况选择适应的施工方案，以保证施工效果，使水利堤坝工程发挥更好的性能，为我国的经济建设和农业发展提供有利的基础保证。

参考文献：

[1]康永泉.输水洞（管）加固在堤坝中的应用[J].經济师，2015（4）.

[2]肖红.关于堤坝加固技术的分析[J].重庆社会工作职业学院学报，2016，6（1）.