防滲技術(shù)在小浪底北岸灌區(qū)堤壩工程中的應(yīng)用

王華

（河南省豫北水利工程管理局，河南 新鄉(xiāng) 453002）

1 灌區(qū)工程堤壩滲漏的關(guān)鍵原因

1.1 材料缺陷

施工單位需嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展灌區(qū)工程的建設(shè)工作，但是部分施工單位在建設(shè)時(shí)選用了一些劣質(zhì)材料，導(dǎo)致堤壩的防滲性能相對(duì)較差。同時(shí)，堤壩的基礎(chǔ)部位多采用巖石結(jié)構(gòu)，但是在長(zhǎng)期受水流沖刷的情況下，巖石內(nèi)部的顆粒會(huì)出現(xiàn)變化，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)被破壞。同時(shí)，小浪底北岸灌區(qū)堤壩在長(zhǎng)期水流沖刷的影響下，堤壩的抗剪強(qiáng)度不斷下降，甚至?xí)霈F(xiàn)壩體塌陷的情況。

1.2 技術(shù)缺陷

小浪底北岸灌區(qū)堤壩工程建設(shè)包括多個(gè)環(huán)節(jié)，例如：設(shè)計(jì)、施工等，其中設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要求設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照規(guī)定與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，并充分考慮灌區(qū)工程的地理?xiàng)l件、氣候條件，明確影響堤壩防滲性能的因素。但是，部分技術(shù)人員的工作經(jīng)驗(yàn)不足、專業(yè)能力較差，在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了一些技術(shù)問(wèn)題，降低了堤壩的防滲性能，甚至導(dǎo)致堤壩滲漏。例如：若設(shè)計(jì)參數(shù)不達(dá)標(biāo)會(huì)影響整體質(zhì)量。其次，在施工過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)一些技術(shù)問(wèn)題，繼而導(dǎo)致堤壩滲漏，例如：由于灌區(qū)工程所用材料較為特殊，需要在0 ℃以上的環(huán)境中開(kāi)展填料壓實(shí)工作，若工作環(huán)境的溫度過(guò)低就會(huì)影響材料性能的發(fā)揮。在施工時(shí)若沒(méi)有控制填料摻雜率，導(dǎo)致?lián)诫s率過(guò)高，會(huì)加大壩體的縫隙率。在進(jìn)行分段施工時(shí)若出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題可能會(huì)造成防水層與結(jié)構(gòu)層分層，導(dǎo)致堤壩出現(xiàn)滲漏。

1.3 自身形變

小浪底北岸灌區(qū)工程的運(yùn)行環(huán)境具有特殊性，堤壩的底部一直處于水中，所以堤壩水上部位與水下部位的溫度、濕度以及應(yīng)力都不同，可能會(huì)導(dǎo)致堤壩出現(xiàn)形變的情況。從堤壩形變的情況來(lái)看，壩基對(duì)堤壩穩(wěn)定性的影響最大，壩基部位產(chǎn)生滲漏的概率相對(duì)較大，且會(huì)堵塞堤壩排水孔，甚至?xí)霈F(xiàn)坍塌的情況。所以需做好壩基部位的防滲施工，并加大日常維護(hù)力度，監(jiān)測(cè)堤壩的形變情況。

2 防滲技術(shù)在灌區(qū)堤壩工程中的應(yīng)用

2.1 灌漿防滲技術(shù)

灌漿防滲技術(shù)包括多種類型（如圖1所示）。

圖1 灌漿施工技術(shù)類型圖

2.1.1 劈裂式帷幕灌漿施工技術(shù)

一般情況下，多在壩身位置應(yīng)用劈裂式防滲加工技術(shù)，增強(qiáng)壩身的防滲性。在進(jìn)行堤壩施工時(shí)，施工單位需檢測(cè)堤壩的曲直度，利用淺孔輕便鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工。在鉆孔時(shí)，施工人員應(yīng)沿著軸線的方向在壩頂進(jìn)行鉆孔，并將鉆孔的間距控制在2.50～3.00 m，將鉆孔與堤外肩的距離控制在1.00～1.50 m，并根據(jù)壩身的情況明確鉆孔的深度。在灌漿時(shí)，需堅(jiān)持自上而下的原則，加強(qiáng)泥漿的黏稠度，控制注漿壓力與泥漿的用量。施工人員需注意灌漿時(shí)不能出現(xiàn)串漿、冒漿等情況，提高灌漿質(zhì)量。

2.1.2 高壓填充式灌漿技術(shù)

多在堤壩的基礎(chǔ)部位應(yīng)用高壓填充式灌漿技術(shù)，主要是利用工程鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，需要將鉆孔間距控制在2 m。之后需要將套管深入到礫石層當(dāng)中，并在沙礫層中注入一定的水泥漿液，最后用黃泥漿進(jìn)行封孔。高壓填充式灌漿技術(shù)主要應(yīng)用分層灌漿工藝，可以提升防滲性能。

2.1.3 灌漿加固技術(shù)

灌漿加固主要是根據(jù)堤壩滲漏位置進(jìn)行鑿孔施工，并通過(guò)注漿管進(jìn)行注漿，堵塞滲漏區(qū)域。

2.1.4 低壓速凝式灌漿技術(shù)

低壓速凝式灌漿技術(shù)主要應(yīng)用在高危水位抗洪搶險(xiǎn)施工過(guò)程中。在施工前，應(yīng)檢查堤壩基礎(chǔ)部位中是否含有黏土層與砂礫層，之后根據(jù)堤壩的管涌位置選擇鉆孔位置?？梢栽谟鏊蛎浀牟牧现羞M(jìn)行鉆孔，從而提升管涌阻力，降低管涌速度，將注漿速度控制在合理范圍內(nèi)。

2.2 防滲墻技術(shù)

防滲墻是修建在土石壩或松散透水層中的地下連續(xù)墻，其結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定、防滲效果較好、施工步驟較為簡(jiǎn)單、成本也比較低，因此被廣泛應(yīng)用在小浪底北岸灌區(qū)工程防滲施工中。按照墻體結(jié)構(gòu)形式可以將防滲墻分為混合型防滲墻、槽孔型防滲墻與樁柱型防滲墻等類型；按照墻體材料可以將防滲墻分為鋼筋混凝土防滲墻、灰漿防滲墻、混凝土防滲墻等類型；按照成槽方法可以將防滲墻分為射水成槽防滲墻、鉆挖成槽防滲墻以及鏈斗成槽防滲墻等類型。在進(jìn)行防滲墻施工時(shí)，施工人員需做好導(dǎo)墻、清孔等工作。第一，導(dǎo)墻。在深基坑防水施工中，塑性混凝土防滲墻施工的關(guān)鍵在于導(dǎo)墻。施工人員需要確保導(dǎo)墻的位置精準(zhǔn)，即導(dǎo)墻與地下墻的中心線距離偏差在-10～10 mm，且導(dǎo)墻的不平整度在5 mm之內(nèi)。第二，清孔。在完成深基坑施工后，施工人員需要進(jìn)行鉆孔、清孔換漿。在這一過(guò)程中，施工人員可以利用抽桶出渣的方式將孔內(nèi)的漿液清除掉，完成清除工作之后需等待1 h，檢查孔內(nèi)淤漿的泥漿量，若泥漿量的厚度在10 cm 之內(nèi)，且含沙量在5%以內(nèi)就說(shuō)明清孔換漿工作符合要求。第三，選擇合適的成槽方法。在施工過(guò)程中，施工人員需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的成槽方法，確保槽孔位的偏差在30 mm 之內(nèi)。第四，墻體連接?？刹捎勉@鑿法、接頭管等方式進(jìn)行墻體連接。

2.3 復(fù)合土工膜技術(shù)

復(fù)合土工膜是較為先進(jìn)的防滲材料，可以提升小浪底北岸灌區(qū)工程的防滲性能。之前土工膜技術(shù)主要應(yīng)用塑料薄膜與無(wú)紡布等防滲材料，而當(dāng)前人們主要利用聚乙烯、乙烯等材料。若灌區(qū)工程堤壩防滲要求比較高，施工單位就可以利用乙烯乙酸改性瀝青混凝土膜。相對(duì)來(lái)說(shuō)，復(fù)合土工膜材料的質(zhì)量比較輕，延展性也比較好，且成本較低，所以在灌區(qū)工程中的應(yīng)用較為廣泛。在應(yīng)用復(fù)合土工膜技術(shù)時(shí)，施工單位需要掌握復(fù)合土工膜的特點(diǎn)與應(yīng)用要點(diǎn)，根據(jù)堤壩的滲漏情況選擇合適的土工膜類型。同時(shí)，復(fù)合土工膜施工的關(guān)鍵在于土工膜與防滲體之間的銜接，需通過(guò)有效措施實(shí)現(xiàn)二者的無(wú)縫銜接，且土工膜很容易被破壞，所以需要做好土工膜的保護(hù)工作，避免影響防滲性能。

3 提升堤壩防滲技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的策略

3.1 優(yōu)化堤壩防滲體系

在進(jìn)行小浪底北岸灌區(qū)工程堤壩防滲施工時(shí)，施工單位應(yīng)根據(jù)堤壩的防滲要求選擇合適的防滲施工方案，確保方案的防滲性、經(jīng)濟(jì)性都符合要求，優(yōu)化堤壩防滲體系。例如：若利用灌漿防滲施工技術(shù)，施工單位就可以選擇劈裂式灌漿法，提升防滲效果。其次，施工單位應(yīng)根據(jù)堤壩的實(shí)際情況選擇合適的加固方案，進(jìn)一步優(yōu)化堤壩防滲施工。在明確加固方案之后，施工單位需優(yōu)化防滲加固的具體流程，提高技術(shù)應(yīng)用水平。

3.2 清除滑坡

在長(zhǎng)期受水流沖刷的影響下，小浪底北岸灌區(qū)工程堤壩會(huì)出現(xiàn)滑坡的情況，就需要做好相應(yīng)的處理工作。首先，需要做好堤壩的排水與防滲工作，根據(jù)堤壩滲漏位置的實(shí)際情況選擇防滲技術(shù)，并利用前截后導(dǎo)等方式降低堤壩滑坡的風(fēng)險(xiǎn)性。施工單位可以先對(duì)滑坡帶來(lái)的碎石等雜物進(jìn)行全面清理，之后計(jì)算缺口位置的尺寸，科學(xué)選擇堵填方法。其次，施工單位可以通過(guò)鋼板樁、木樁等方式治理崩岸。

4 結(jié)語(yǔ)

造成堤壩滲漏的原因有很多，例如：材料缺陷、技術(shù)缺陷、自身形變等，而應(yīng)用防滲技術(shù)可以增強(qiáng)堤壩的防滲性能，在提升灌區(qū)工程建設(shè)質(zhì)量中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前，灌區(qū)工程建設(shè)中常用的堤壩防滲技術(shù)有灌漿防滲技術(shù)、防滲墻技術(shù)以及復(fù)合土工膜技術(shù)等，施工單位需根據(jù)灌區(qū)工程的實(shí)際要求與堤壩的具體情況選擇合適的防滲技術(shù)，并優(yōu)化堤壩防滲體系、清除滑坡，提高堤壩防滲施工質(zhì)量。