淺析防滲加固技術(shù)在我國水工堤壩建設(shè)中的應(yīng)用

王學剛

摘 要：防滲加固對于我國的水工建設(shè)極為重要，是施工環(huán)節(jié)中的核心內(nèi)容，受到了水工建設(shè)方的重點。文章著重對堤壩中容易出險的險種進行了介紹，分析探討了堤壩中的防滲加固技術(shù)。

關(guān)鍵詞：防滲加固；堤壩；水利工程

1 出險種類及應(yīng)對方案

1.1 出險種類

堤壩在使用中出現(xiàn)的險種主要包括滲透、滑坡、沒治以及開裂，其中破壞性最大的為滲透破壞。其主要表現(xiàn)包括管涌、接觸流土、沖刷以及滲漏。而根據(jù)險情部位的差異可以將堤壩的滲透出險分為三類。一是堤基的險情，該部位主要是堤基含有透水性較強的沙壤土以及砂礫層造成；二是堤身同堤基之間的接觸面險情。該部位是由于在堤壩的建筑過程中，接觸面物質(zhì)繁雜所致，主要是清理不徹底，導致接觸面帶有雜物；三是堤身險情。該部位出現(xiàn)險情主要是由于建造材料物質(zhì)的填筑密度不均、組成不均所致。其主要表現(xiàn)為脫坡、跌窩以及漏洞和散浸。

1.2 方案選擇

對于堤基的防滲處理。在砂礫含量較高的地層，可以通過使用沖擊鉆結(jié)合其開槽方式進行施工，形成防滲墻，雖然成本上會有所提高，但是對于堤基的防滲處理效果良好，另外也可以考慮采用減壓反濾保護的方式對堤基進行防滲處理。對于堤身同堤基之間的接觸面，在進行施工前需要將該接觸面進行有效的清理，摒除雜物對接觸面防滲性能的影響。最后，針對堤身防滲的處理，主要可以采用灌漿的方式建造防滲結(jié)構(gòu)。必要時可以通過對堤身進行重新翻挖填筑、加厚等方式進行再次處理。針對防滲墻，其施工的關(guān)鍵便是材料需要使用廉價的材料，并且采用薄墻的方式降低工程造價。而使用最多的便是擠壓法、深沉法和開槽法。其中造價最低的為深沉法，雖然高噴法在造價上相對高一些，但是對于建筑環(huán)境較差的施工地點，其適應(yīng)性較其他方式更強。

2 技術(shù)分析

2.1 防滲處理

堤壩的防滲處理方式以及原則。若出現(xiàn)上述險種，在我國一般都會使用防滲墻以及灌漿的方式進行處理，從而降低浸潤線或者對滲透進行處理，而針對堤壩的抗滑安全系數(shù)以及穩(wěn)定安全系數(shù)，則可以采用防滑樁以及重壓等方式進行改善。對堤壩的滑坡現(xiàn)象進行處理的時需要從根本上了解滑坡的起因，從根本上解決滑坡問題。最好的解決措施便是通過對堤壩浸潤線進行降低，并對土體的強度指標予以調(diào)整增強。但是近年來隨著土工材料的發(fā)展，使得各種新型的防滲材料得到了廣泛應(yīng)用。

2.2 灌漿防滲法

2.2.1 劈裂式

該種灌漿方式屬于帷幕灌漿，主要在堤壩的加固工程中會應(yīng)用到，用以提高堤壩的防滲性能，并對沒有出現(xiàn)的滲漏險情進行預防。主要依照堤壩的曲直程度，通過輕便鉆具在堤壩上采用直線布孔或者梅花布孔的方式進行鉆孔。通過這種灌漿方式，可以沿著堤壩軸向方向形成防滲帷幕，從而改善堤壩自身的性能，達到防滲的目的。

2.2.2 低壓速凝

該種方式主要用于解決管涌堵塞等問題，并且險情出現(xiàn)在高危水位處，可以根據(jù)管涌的位置采用不同型號的鉆孔機進行鉆孔，并向其中諸如膨脹劑，利用適當?shù)膲毫ο蚬酀{孔中諸如速凝灌漿液，用以封堵管涌處。膨脹物質(zhì)的注入是為了加大管涌內(nèi)部的阻力，通過阻力的增加降低管涌的流水速度，方式泥漿的流出，而速凝劑則可以令水泥快速凝結(jié)，快速將管涌處堵塞。

2.2.3 高壓灌漿填充的方式主要被用在基礎(chǔ)灌漿施工中，用于蟻穴以及溶洞的填充，利用套管進行灌漿的過程中，應(yīng)當在其下放到填土層時堤身是干燥的，將泥漿灌入部分砂礫層中，繼而想土層提升，封孔可以采用黃泥進行填堵。該種灌漿的方式在基礎(chǔ)不良造成的管涌水險中應(yīng)用較為廣泛，且效果良好。在蟻穴和溶洞的填充中，需要事先在溶洞周圍以及蟻穴周圍進行布孔，繼而灌注泥漿知道溶洞和蟻穴被填滿。

2.2.4 灌漿加固的方式在漿砌石重力壩的防滲體形成中較為適用。在上游面進行固結(jié)灌漿，對縫隙以及漏洞進行堵塞，對壩體的防滲性能進行提高，從而保證壩體的完整性和壩體的承載能力。而在下游面則采用追蹤灌漿的方式，由于下游容易出現(xiàn)溶蝕物和漏水現(xiàn)象，從而出現(xiàn)斜口以及水平孔，通過買主灌漿管的方式對其進行加固，可以提高壩體的整體性能，該種反向灌漿的方式能夠在支墩壩和合拱壩中較為適用，而在重力壩中只有滿足某些特定條件下才能進行適用。對壩面應(yīng)當重新剔勾縫，并采用標號較高的水泥砂漿或者放水材料對其勾縫，從而加強防滲能力以及穩(wěn)定性、抗凍融、整體性、抗風浪的性能。

2.3 防滲墻技術(shù)

2.3.1 高壓噴射防滲墻。高壓噴射防滲墻是借助于高壓射流沖擊擾動壩基覆蓋層，同時灌入水泥漿，使?jié){液與被灌地層土顆粒摻混，形成防滲墻。

2.3.2 自凝灰漿防滲墻。自凝灰漿防滲墻是在塑性混凝土墻的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。使用水泥、膨潤土并摻入少量緩凝劑制成自凝灰漿，在凝固前可作為造孔中的固壁泥漿，完工后自行凝固，形成墻體起防滲補強作用。該技術(shù)在美國、法國等國家均已使用，我國尚處于起步階段。

2.3.3 垂直鋪塑。該種鋪塑方式直接采用了挖槽機，通過鏈條式的設(shè)備進行連雪的挖掘，從而達到令槽孔連續(xù)的目的，并采用泥漿固壁，設(shè)置出相應(yīng)的防滲薄膜，通過粘土的回填提高防滲工程的效果。挖槽深度一般小于15米，寬度在15厘米至30厘米之間，在沙壤土層環(huán)境中較為適用。

2.3.4 帷幕灌漿。帷幕灌漿是把一定配合比的具有流動性和膠凝性的漿液，通過鉆孔壓入巖層裂隙中，經(jīng)膠結(jié)硬化后提高巖基的強度，改善巖基的整體性和抗?jié)B性。我國常采用孔口封閉灌漿法，隨著二灘、小浪底工程的建設(shè)，國際上一些高效率的施工方法。中國水利水電基礎(chǔ)工程局夏可風在《地基處理新技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用》一文中指出：GIN法的基本概念是，對任意孔段的灌漿，其能量消耗均為一個定值，這個能量消耗的數(shù)值近似等于該孔段最終灌漿壓力P與灌入漿液體積V的乘積PV，PV就叫作灌漿強度值，如果在各個灌漿段的全部灌漿過程中，都控制GIN為一常數(shù)，就可以自動地對開敞的寬大裂隙限制其注入量，對可灌性差的致密地段提高灌漿壓力。GIN法灌漿自動考慮了巖體地質(zhì)條件的實際不規(guī)則性，使得沿帷幕體的總注入漿量合理分布。GIN法在歐美一些國家的工程中應(yīng)用，取得了較好的效果。

3 結(jié)束語

我國很多水利建設(shè)中，堤壩的防滲處理都有待進一步加強，通過有效的防滲處理，對堤壩的防滲能力予以提升，同時提高堤壩的穩(wěn)定性。所以防滲加固工程在我國的水利工程建設(shè)中極為重要。

參考文獻

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