水利工程中堤坝施工技术探讨

摘要：本文对水利工程中水库堤坝的防渗施工技术做了详细的分析及阐述，并提出了一些防渗技术和防治方法以达到水库堤坝工程的稳固实施。

关键词：水利工程；堤坝；施工技术；探讨

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

随着我国堤防工程防渗技术的不断发展，堤坝劈裂灌浆技术逐渐运用到了处理病险堤坝方面，这一技术的应用使得我国的病险堤坝防渗加固技术得到了进一步的提升，今后还需要在工程的实施中注意根据工程的实际情况选择相应的综合防渗技术，以达到水库堤坝防治工作的科学性。

1 水库堤坝破坏的类型及成因

水库堤坝的破坏在渗透发生机理上可分为流土、管涌、接触冲刷和接触流土四种类型，而坝体的病害主要通过变形破坏和渗透破坏的形式表现出来。在渗流作用下堤坝的抗剪强度会不断降低，逐渐会使一些部位产生不均匀的变形、裂缝和下滑，最终导致堤坝的变形破坏。渗透破坏是指坝基下的渗透水流造成的岩土体中的某些颗粒移动或颗粒成分及结构的改变。一般水库堤防的渗透通常是指水体向围护区以外渗流而产生水量漏失的现象，这对土石坝的稳定性影响极大，会造成坝基或坝体土的渗透导致坝体变形。

2 水库堤坝的防渗施工技术

劈裂灌浆技术是处理水库堤坝隐患的有效的技术，由于劈裂灌浆技术具有施工速度快和工程造价低的特点，在灌浆材料选取上也能够就地取材，这就使得工程成本得到了节约，目前这一技术正被广泛应用于实际。与其他的防渗技术相比，在防渗时使用新作的防渗体对于原有坝体的防渗作用能够起到很好的恢复作用，而且现在新作的防渗体的断面还能随坝体进行不断调整，由此可见劈裂灌浆技术是一种值得大力推广和应用的施工技术。

2.1 劈裂灌浆技术的施工工艺

劈裂灌浆技术方案最主要的特点是造价低、施工快。劈裂灌浆的主要施工工艺是：施工过程中沿坝轴线布孔，由于坝体小主应力大体上沿坝轴线分布，施工过程中利用灌浆压力沿坝轴线将坝体劈裂，然后灌入泥浆构造浆体防渗帷幕，在构造帷幕的同时还消除了坝体中原本存在的裂缝和洞穴等坝体隐患，也就是说在防渗的同时还达到了加固的目的，这种施工工艺即简便易行又经济合理。

灌浆材料采取就近原则，这样就可以有效降低工程成本，同时还减少了对坝体周围环境的污染问题。劈裂灌浆技术另一个优点就是在构造新施工技术的同时不需要释放原有的坝体应力，这一优点使得劈裂灌浆技术有很广的适用范围。这一特点是劈裂灌浆技术与其他技术的区别所在，其它防渗技术大多数采用的是制作新的防渗体这一方法，而不是对原有的坝体进行恢复，这种做法首先造成一种浪费，然后新做的防渗体的断面无法与原有的防渗体进行调节，防渗效果不佳。综上所述，在对各种防渗技术进行对比以后可以发现，劈裂灌浆技术无论是在施工工艺、工程造价还是在防渗效果方面都要优于其它方法，值得大力推广。

2.2 灌浆孔的布置

水库围坝的灌浆防渗加固是为了有效解决坝体与坝基接触面的渗漏，以此来达到防止坝基和坝体的渗透破坏作用，同时也加固了围坝的坝体，增加了水库的蓄水能力。施工中要根据围坝特点，在平行坝轴线布设两排孔，主要目的是构造浆体防渗帷幕，以此来满足坝体和坝基的防渗要求，使坝体产生湿陷固结和调整改善坝体内部应力的状态。

2.3 装液材料和灌装质量

装液材料的选取要能实现压力作用下注入地层、岩石或构筑物的缝隙达到增加承载能力，以此来达到防止渗漏和提高构筑物整体的性能效果。一般施工中采用水泥和黏土的混合材料灌浆，这样能够结合水泥浆的结石强度高和粘土浆的浆液稳定性好的特点。保证灌浆质量的重要条件就是要合理选用合适的浆液，浆液必须做到可灌性好、稳定性高和析水固结快的要求，这样才能形成浆体防渗性能。劈裂灌浆技术是一个先压密后劈裂的过程，浆液和土体的相互作用机理可以分为初始鼓泡压密、劈裂流动和被动土压力阶段，因此，劈裂灌浆初始阶段的整个力学过程主要是土体在受到挤压后的变形、屈服直至最终破坏而被劈裂的过程。

2.4 灌浆工程的监测和施工

堤坝劈裂灌浆是专业性非常强的一项施工技术，好的灌浆设计才能保证灌浆的质量，而且还需要有丰富灌浆经验的高素质施工队伍去完成。在施工过程中还要对灌浆施工进行全面的监测，实现对整个灌浆过程的全面监测才能及时的发现异常并及时解决。这样就能通过采取正确的处理措施把隐患降到最低。

3 水库堤坝防渗除险加固的防治方法

施工单位在选择和实施防渗施工技术时，要依据水库堤坝的具体地理环境与渗漏情况来科学的施工，从而做到把堤坝隐患降到最低，最终达到堤坝工程效益的充分发挥。为了有效的达到水库堤坝的渗漏，提早释放渗透压力，保证地基与水工建筑物的足够静力稳定性，就要加强对水库堤坝的除险加固工程建设，以达到控制坝基及地基的渗流保证渗透的稳定性。

3.1垂直防渗处理地基

目前，我国已经研究开发出了射水法、锯槽法和两钻一抓等薄墙施工技术，而垂直防渗幕墙就可以采用这些成墙技术进行施工。垂直防渗特别适用于地基透水层较薄和隔水层较浅的情况，这种情况下可以做成封闭式的防渗幕墙，以达到堤基的渗流量和扬压力得到有效的控制，从根本上根治堤基渗透的破坏。但是实践中采用封闭式的垂直防渗墙的施工难度比较大，造价也高，所以要在充分勘察的基础上经过严密的论证后才能采用。

3.2 滑坡体的清除

堤坝滑坡主要是由于水流的淘刷和内部的渗水或上部压载等因素造成的。在水库堤坝发生滑动时必须及时采取前截后导的措施，遵循削坡减载和固脚压重的原则，来加强堤坝的防渗与排水工作。主滑体是在最危险圆弧圆心上侧的土体，实践中一般采取挖除滑动体中主滑体来进行重新的填筑。除此之外，经稳定计算增加阻滑体的重量，也你呢挂钩有效的提高堤坡的稳定性。

3.3 劈裂灌浆

劈裂灌浆主要是运用坝体应力的分布规律，采取一定的灌浆压力将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，并堵塞漏洞裂缝或切断软弱层，以提高坝体的防渗能力。这种通过浆坝互压和湿陷的实现能使坝体内部的应力得到重新分布，不断提高坝体的稳定性。在堤坝施工中，运用劈裂式帷幕灌浆法对加固堤身和防止堤身渗漏方面能收到很好的效果。随着土坝坝体劈裂灌浆向高土坝方向的不断发展，在一些特定地基条件下还能实现坝体和地基的同时劈裂。在施工中要注意根据堤坝土质、碾压质量和隐患性质等情况，使得造孔深度达到标准要求，泥墙的设计厚度也要进行规范，这样才能形成质量高的垂直连续防渗帷幕，最终解决坝体的渗透问题。

3.4 崩岸的治理

崩坝是由于土石组成的河岸和湖岸因受到水流冲刷，在重力作用下使土石产生崩落、崩塌和滑坡等现象。现在一般的崩岸分为条形倒崩、弧形坐崩和阶梯状崩塌，崩岸的发展可使河床产生横向变形，目前对崩岸的抢险和治理方面主要采用的是抛石防护的方法。特别需要注意的是在抛石护岸工程中要在抛石与堤基之间铺设土工织物反滤层。除此之外，崩岸的治理还可以通过沉排、木桩、钢板桩、丁坝、顺坝及石笼等形式来实现。

4 结束语

我国是世界上拥有水库最多的国家，这些水利工程在兴利除害发展国民经济中起了重要的作用。随着时间的推移，我国的一些水利工程已经不能充分其应有的效益，甚至发生危害人民的生命财产的安全事故，由此可见在水利工程建设上要加大对大坝和堤防的防渗处理。

参考文献：

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[2] 李志祥．湖南病险土石坝存在的主要问题及加固处理措施选择[J].2011，（7）.