水利堤壩工程防滲加固施工技術

韓園

一、 引起堤壩滲漏的原因

（一） 壩體裂縫

壩體裂縫是常見的造成壩體滲漏的原因之一。由于在水壩蓄水的過程中大量勢能累計，使壩體難以承受巨大的水壓，從而導致壩體出現(xiàn)裂縫。

（二） 滲漏管破裂

滲漏管破裂會致使壩體本身滲漏程度加重，由于壩體內部本身設有具備一定排水功能的滲漏管，一旦滲漏管出現(xiàn)破裂，則無法穩(wěn)定調節(jié)滲漏的速度，使壩體受水流侵蝕加快，從而產生危害。

（三） 年久失修

因為壩體年久失修，導致壩體質量下降，使壩體裂縫。這種裂縫的范圍通常會很大，一旦開裂十分危險。整個壩體的老化程度相當，壩體一旦出現(xiàn)裂縫則會很容易向著整個壩體的薄弱環(huán)節(jié)擴散，從而出現(xiàn)滲漏甚至決堤。

（四） 白蟻災害

水利工程堤壩出現(xiàn)滲漏的一大原因便是蟻穴。螞蟻會在水壩的堤坡或是壩體內部筑巢，同時影響壩體的整體強度，使壩體出現(xiàn)滲漏等現(xiàn)象。白蟻等蟻類對壩體的危害十分巨大，由于大多數(shù)蟻窩會不斷發(fā)展，最終有可能會使整個蟻窩延綿數(shù)十米，使壩體內部整體強度大幅降低，會導致十分嚴重的災害。

二、 堤壩滲漏的危害

堤壩滲漏也會產生各種各樣的危害。特別是針對于堤壩本身的安全問題尤其的嚴重。一旦堤壩滲漏，就會造成堤壩的整體強度遭受損害，進而出現(xiàn)更大的滲漏或是壩體破裂。一旦壩體破裂則會使上流的蓄水大量傾瀉到下游來，使下游河岸附近的村莊以及自然環(huán)境遭到嚴重的破壞。

三、 堤壩防滲加固技術

在明確堤壩滲漏成因及危害基礎上，本文闡述了如下應對措施：

（一） 防滲墻灌漿法

1. 高壓填充灌漿

高壓填充灌漿技術是通過增大壓力的方式將水泥漿通過灌泥孔噴射進土層內，并對內部出現(xiàn)的溶洞、蟻穴等進行填充。利用鉆機在需要填充的部分打孔，保證孔距在2m范圍左右，并將孔深鉆至2m或深入礫石層左右即可。將高壓填充套管下至填土層左右，用127～167kPa的壓力來對滲漏部位進行水泥灌漿，灌漿的順序為先砂礫層后填土層，最后用黃泥漿封口。若是為了應對溶洞或者蟻穴，則可以在滲漏部分的附近打孔，先將泥漿灌入，從而將溶洞或蟻穴包圍起來，之后再對溶洞或蟻穴進行填充作業(yè)。這樣做能夠保證堤壩內部的空隙得以完全填充，使堤壩不會因為內部空洞以及自身重力而出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。

2. 低壓速凝灌漿

低壓速凝灌漿通常用于在堤壩的高危水位出現(xiàn)的裂縫的搶險加固。在進行低壓速凝灌漿的過程中，需要對出現(xiàn)滲漏的部分的地質情況來選擇鉆機，并對出現(xiàn)管涌的部位進行鉆孔。在鉆孔后若是滲漏部分的壓力大于49KPa，則需要利用濾網和填充物對水壓進行控制。選用的填充物一般為遇水能夠膨脹的物體，比如專用水凝膠或者黃豆等，等待填充物被水泡漲并將水壓減小后，再向鉆孔內部緩慢地注入速凝水泥，速凝水泥內添加了特殊的速凝劑，在管涌內部的速凝水泥被之前填充在鉆孔的膨脹填充物所捕獲，確保水流不會將水泥從管涌內噴出，確保水泥能夠快速地凝結在管涌內部，從而將管涌迅速堵塞。

3. 帷幕式灌漿

帷幕灌漿法通常用于土制堤壩的地基防滲加固。土壩本身會由于沖刷、自重等原因經常會出現(xiàn)滑坡和侵蝕現(xiàn)象。為了防止因為堤壩自身的原因導致滲漏，需要將壩體鉆孔到基巖部位，之后運用器材將水泥等灌入到鉆孔之中，使水泥在硬化后與基巖構成一個骨架式的整體結構，從而增加壩體的整體強度。隨著近年來灌漿技術的進步，出現(xiàn)了多種新式的灌漿法。例如GIN灌漿法，利用GIN值大致相同的水泥漿進行帷幕灌漿，就可以無視地形和地質條件制作一個強度相同的連續(xù)帷幕，并在實際的應用上取得了良好的結果。在鉆孔時可以根據(jù)堤壩的曲度的影響來布置鉆孔位置沿堤壩軸線鉆孔，保證水泥帷幕能夠處于堤壩軸線正中心，從而最大化堤壩強度，并有效減少滲漏的可能。

（二） 排水溝導滲法

1. 導滲溝法

導滲溝法可以利用與水壩下流的導滲和回填。其作用是消除回水邊坡表面土壤中滲出的滲水。為了將這些滲水導流，以防止其侵蝕壩體，則需要在壩體水坡以及其坡口和坡面開挖滲水溝槽，將水流引出壩體。導滲溝法使用的過程中應鋪設反濾材料，以防止水流帶走壩體土壤，這種方法適用于堤背部分出現(xiàn)大面積嚴重滲漏的情況，一般用土工織物作為反濾材料。導滲溝法也可以降低壩體的浸潤線，使壩體的整體強度得以保障。

2. 排滲溝法

為了防止壩體下游覆蓋層的滲透壓力和承壓水頭而在堤壩部位開溝，從而防止沼澤化、管涌、浸沒和土壤流失的情況發(fā)生。在排滲溝建設的過程中要注意在溝底和溝側布置反濾層，挖穿表部的不透水層，并將溝底置于透水層之上。這種排滲溝適用于透水覆蓋層薄的情況。也可以防止壩體土壤隨著水流流失而造成壩體強度降低。

3. 貼坡排水法

貼坡排水法構造簡單，并且節(jié)約材料，在維修過程中僅需要維護緊貼坡下游的砌石即可。貼坡排水法能夠有效保證下游的邊坡不受表層水流的侵蝕，然而貼坡排水不能夠降低浸潤線，且一旦遭受冰凍等惡劣氣候便十分容易失去效果。一次僅僅用于一些中小型工程中的下游無水均質壩，以及一些浸潤線不高的中等高度壩。