浅议水利工程堤坝防渗加固技术

摘要：在水利工程中的堤坝防渗加固问题一直是制约我国水利工程事业发展的主要因素，在水利工程中如果出现堤坝渗漏问题，能够使堤坝的稳定性和牢固程度急剧降低，并且严重威胁到水利工程下游居民的生命财产安全，因此提升水利工程堤坝防渗和加固技术迫在眉睫。本文就水利工程堤坝防渗和加固技术的相关问题进行了探讨。

关键词：水利工程 堤坝 防渗 加固 技术

中图分类号： TV 文献标识码： A

前言

水利工程的兴起，提升我国水资源的开发和利用率。现阶段，我国水利工程建设的基本情况为，当前我国的水利工程在整个的施工和运营阶段，堤坝渗透是主要且最常见的问题，它的危害不仅仅是影响水利工程建设的整体质量以及性能，同时也危害着水利工程建设周边的居住民的人生财产安全。因此，强化水利工程建设施工中的防渗加固技术的应用，避免渗漏现象的发生，若是出现该问题则必须及时谨慎的采取有效的处理措施，解决工程中的问题。

一、常见的堤坝渗漏问题

在水利工程中出现渗漏现象主要是由于渗透破坏、滑坡、开裂等引起的，其中渗透破坏最容易造成堤坝渗漏问题"当堤坝出现渗漏破坏时，其主要表现就是集中渗漏:在背水面出现管涌、水土流失、坡面冲刷以及接触流土等现象"一般常见的渗漏现象分为三种:第一种，堤身发生险情，这主要是由于堤坝填充物质的组成不均匀和填充密度的不密实所造成的，其主要表现为部分堤身填筑土料粉细砂、砂攘土或者存在孔洞和裂缝，当持续高水位作用下，堤身就会出现散浸、脱坡、漏洞以及跌窝等险情"第二种，堤身和堤基接触带发生险情，这主要是由于在堤坝施工中，对坝基的清理工作不够彻底，没有保持坝基一定的外倾角度，坝基清理并碾压后没有刨毛，使其具备一定的粗糙度"第三种，坝基产生险情，这主要是由于坝基存在透水性较强的砂层和砂攘土层所导致

二、水利工程中堤防防渗施工方案的选择

我国的水利工程建设几乎遍布所有江河湖海，为此，不同的地理位置所建设的水利工程结构以及功能性质都不尽相同，这也决定了每个水利工程中的堤坝建设和其可能引起其发生病害的因素也有很大差异。因此，在确定堤坝防渗施工方案时，不可整体而论，而应该根据实际的具体情况进行合理设计，通常情况下，在水利工程施工过程中， 堤身的防渗处理工作大多可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体。 必要时还可帮堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身。其次，对于堤防截渗墙，最为关键的是采用薄墙和廉价的材料来有效地降低工程造价。 而且目前常用的是是开槽法、深沉法、挤压法造墙价格都相对较高，但是一些施工场地由于比较狭窄，而且地下的障碍物较多的时候，还能有比较强的适应性；第三，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配合其他开槽方式，当然造价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。

三、堤坝防渗处理原则

在长期的实践与应用中，水利技术人员逐渐总结出一些堤坝防渗处理的经验和方法，并形成了一套较为实用的防渗处理原则。即在堤坝的渗漏处理中，对上游要依据“铺、截、堵”的原则进行处理，而对下游则要遵循“导、减、排”的处理原则。多处实践证明，依照这

种防渗处理原则进行实施的防渗施工都取得了良好的防渗效果。“铺、截、堵”原则是指在对堤坝上游进行防渗处理中，要对堤坝做出以修建铺盖、设置防渗墙和进行帷幕灌浆的施工手段对堤坝存在的病害做出处理。而”导、减、排“原则是指以修建导渗反滤体、减压井、排水沟等的施工方法来降低扬压力。

四、堤坝灌浆防渗的主要技术措施

在对堤坝出险种类以及防渗处理原则进行分析后，可以看出目前的堤坝防渗技术主要是采用灌浆法和防渗墙这两种施工技术方式，以下本文就对这两种施工技术进行详细的分析介绍

1、灌浆法

（1） 劈裂式帷幕灌浆法。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。这种施工理方式可以使泥浆沿着预定的方向形成帷幕，达到预期的防渗效果。

（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），这样可以增大管涌的内阻力，使水流遭受阻碍而减缓速度，阻止水泥浆的流失。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。

（3）高压填充式灌浆法。主要用于堤基基础灌浆，亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。用于基础灌浆时，须用 50m 工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔，孔距1.5~2.0m，孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m 左右为宜。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。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时，灌浆用 30 型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆，形成包围圈，然后进行填充，则填满为止。

通过灌浆加固技术的有效应用，形成防渗体系，这种方式主要适用于浆砌石重力坝。而且坝上游面固结灌浆，堵塞漏洞和缝隙，因此在施工过程中加强坝体施工质量，提高防渗性能，保证坝体的整体承载力和完整性。 坝下游面追踪固结灌浆，在下游坝面有漏水或溶蚀物溢出的地方，造成水平孔或斜孔，埋注浆管进行灌浆，以堵塞漏水通道和坝体空洞、裂缝，加固坝体，增加坝面稳定性和抗冲刷能力这种反向灌浆工艺，非常适合拱坝和支墩坝工程。 重力坝工程只有搞清扬压力并设排水孔也可采用采用这种方法时最好是坝前无水。 坝面重新剔勾缝，剔缝后，用高标号水泥砂浆干硬性预缩水泥砂浆或用防水材料配制高标号水泥砂浆勾缝，提高坝面防渗漏能力及坝体稳定性、整体性和抗冻融抗风浪淘刷能力。此方法即“前堵、中截、后追踪”灌浆治漏加固法。

2、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）垂直铺塑。垂直铺塑是利用链斗式挖槽机， 通过链条及链斗连续挖掘出渣，形成连续的槽孔，并用泥浆固壁，成槽后随即辅设防渗薄膜，回填粘土。 挖槽深度一般≤15m，槽宽为 15～30cm。 适用于砂壤土层，工效较高。

（4）水泥土搅拌桩防渗墙。运用深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体并搅拌， 使水泥与土体混合，经水泥的水解、水化和离子交换等一系列反应，硬结成墙 2002 年长江堤防防渗工程中被广泛应用，共造墙 98×104m²，占总成墙面积的69%。 其优点是造价低，设备轻便，墙厚为 25～30cm 时，在深 15m 范围内墙体完整性较好。 适用于细粒料的土砂层及含少量砾石的砂砾石层。

结语

水利工程堤坝防渗加固是保障保障工程的稳定性和使用寿命，更是对下游居民的生命安全的保障，而我国的水力资源丰富，水利工程数量繁多，因此我国的水利工程堤坝防渗加固任重道远。

参考文献

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