浅析水利工程堤坝防渗加固应用技术

摘要：伴随我国经济现代化建设的不断发展，在一定程度上推进了我国的水利工程的建设，堤坝防渗与加固是水利工程的重要工作之一。本文主要分析和研究了堤坝工程出险种类及施工方案以及堤坝工程防渗加固技术分析。

关键词：水利工程；堤坝；防渗加固

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一、堤坝工程出险种类及施工方案

（一）水利工程堤防出险的主要种类

堤防出险通常以渗透破坏为主，还有滑坡、开裂和没治等形式。堤防渗透破坏险情可分为堤身产生的险情、堤身和堤基接触带产生的险情、堤基产生的险情。堤身产生的险情主要表现为散浸、脱坡、漏洞、跌窝，其产生的原因是堤身组成物质的不均匀，以及堤身的填筑密实度不够均匀。在一些堤段，堤身壤土存在粉细砂、砂壤土，或者堤身内部有空洞、裂缝等。在筑堤时，需要进行清基处理，如果没有进行清理或者清理得不彻底，就会引发堤身和堤基接触带产生险情。堤基的险情，则通常是由于堤基存在砂层、砂壤土层，其透水性较强而引发的险情。

（二）水利工程中堤防防渗施工方案的选择

通常来说，可以采用防渗体，如截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等来进行堤身的防渗处理。除此之外，如果有必要，还可以采取帮堤的方法使堤身加厚，或者进行翻挖、重新填筑堤身。如果采用堤防截渗墙的方案，重点就是要考虑工程造价的问题，应尽量降低工程的成本。这就需要采用薄墙并适当选择低成本的材料。目前，开槽法、深沉法、挤压法这几种造墙方法被广泛使用，并且都具有成本低廉的特点。其中造价最低是深沉法，尤其适用于墙深不大于20m的情况。相对来说，高喷法造墙成本较高，还需要选用其他开槽方式进行辅助，这也将引起工程造价的提高。

二、堤坝工程防渗加固技术分析

（一）堤坝防渗处理

为了对渗透进行处理或者使浸润线降低，通常可以采用灌浆或者防渗墙的方式。对于抗滑稳定性安全系数的提高，则可以通过采取防滑桩或压重等措施实现。在处理滑坡时，就相对复杂得多，必须分析滑坡产生的原因再进行适当的处理。目前，使用得最多、最为有效的方法就是使坝体浸润线降低。此外，使土体的强度指标提升也是一种行之有效的办法。随着科学技术的广泛应用，土工合成材料也获得了飞速发展，提高土体稳定性的方法也越来越多，用土工膜或复合土工膜防渗就是其中应用较为广泛的方法。除此之外，使用加筋材料也能够有效提高土体的稳定性。

（二）堤坝灌浆防渗技术

1、灌浆材料

用于水利堤坝工程防渗灌浆的材料选择有严格的要求，经调制后的浆料必须具有很好的渗透性、流动性以及凝结性。也就是说，浆料的粒度必须小于坝体组成材质的缝隙间距，具备可满足的可灌性。适合于堤防灌浆的材料主要有以下几种：

①水泥浆。水泥浆是用水泥和水混合按一定比例搅拌制成的浆料，有时为了提升浆料性能，可根据需要在其中加入改性♥剂或添加剂。

②黏土浆。黏土浆是黏土与水混合形成的半胶体悬浮液。

③水泥黏土浆。水泥黏土浆即由水泥和黏土按一定比例，加水混合所制成的浆料。水泥和黏土可以缺点互补，水泥黏土浆是一种性能较好、较经济的灌浆浆料。

④水泥- 水玻璃浆料。水泥- 水玻璃浆料是以水泥和水玻璃溶液组成的一种灌浆材料。

⑤水泥黏土砂浆。将水泥、黏土、砂加水搅匀，即成水泥黏土砂浆。其中，水泥起固化作用，黏土起稳定浆料的作用，砂起填充缝隙的作用。

⑥水玻璃类浆料。水玻璃类浆料是用水玻璃溶液加上合适的胶凝剂混合而成。灌入坝体后，经过化学反应生成硅酸凝胶，填充在土、砂的缝隙中，从而达到强化堤坝性能、防渗堵漏的目的。在实际应用中，往往采用复合灌浆法，取长补短，既可以充分利用水泥浆料价格低、强度高的❦特点，又可以充分利用水玻璃浆料可灌性好、防渗效果好的优点； 既降低工程成本，又保证了堤坝的防渗效果。

2、堤坝灌浆防渗的几种方法

（2）低压速凝式灌浆法。这种方法需要根据管涌所处的地质情况来选择钻机的类型，对于粘土层应选用30型钻机，而对于沙砾层则应选用50型钻机。低压速凝式灌浆法主要应用于在高危水位下对管涌进行抢险堵塞。根据地质情况选好钻机后，接下来向孔内注入黄豆或大米等浸水后即膨胀的物质，再慢慢地向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆，压力应控制在49kPa以下。管涌内的阻力会因膨胀物质的注入而增大，从而使得管涌内水流速度减慢，有效避免了水泥浆随水流出。而速凝剂的加入，则起到使水泥浆快速凝固进而堵塞管涌的作用。

（4）通过灌浆加固，形成防渗体。这种方法通常用于浆砌石重力坝，需要明确扬压力并设排水孔。属于反向灌浆工艺，尤其适用于拱坝和支墩坝工程。对于坝上游面，通过灌浆加固，可以对漏洞和缝隙进行堵塞，从而使得坝体更加坚固，防渗性能也获得提高，并对坝体的承载能力和完整性也有一定的提升效果。对于坝下游面，在有漏水或溶蚀物出逸☤的地方，造成水平孔或斜孔，并通过埋注浆管的方式进行灌浆，从而对漏水通道和坝体空洞、裂缝进行堵塞，不仅可以使坝体得到加固，还能够使坝面稳定性和抗冲刷能力也获得提升。需要注意的是，选用这种方法时，最好是在坝前无水的情况下进行，而且坝面需要重新剔勾缝。通过采用这种加固方法，能够使坝面防渗漏能力以及坝体稳定性、整体性和抗冻融抗风ฟ浪淘刷能力获得显著提升。

（二）混凝土防渗墙技术

1、高压喷射防渗墙。其形成原理是坝基的覆盖层在高压射流的作用下，受到冲击和扰动，与此同时，将水泥浆灌入其中。通过高压喷射的方式，将被灌地层的土颗粒和水泥浆充分混合到一起，进而形成防渗墙。

2、自凝灰浆防渗墙。这种防渗墙技术在其他国家已被广泛采用，如美国和法国。其形成和作用原理是利用“自凝灰浆”的生成来进行防渗加固，成分为水泥、膨润土以及缓凝剂，可以提高墙体的防渗性能和稳定性、牢固性。这种防渗技术的特点是在施工完成后能够自行凝固，而在其凝固之前，则可作为造孔中的固壁泥浆。这种防渗墙技术起源于塑性混凝土墙，在我国尚属起步阶段，还需进一步研究。

3、垂直铺塑。这种防渗墙技术具有工作效率较高的优点。所采用的设备为链斗式挖槽机，通常来说，挖槽的深入应不大于15m，槽宽则应选取在15cm和30cm之间，形成的槽孔是连续分布的，采用泥浆对孔壁进行加固。槽孔形成后，需要在上面辅设防渗薄膜，并将粘土回填。这种防渗技术也有其适用范围，通常用于砂壤土层。

结语

综上所述，水利堤坝工程施工、维护过程中必须做好防渗加固，按照工程类型、工程规模并结合工程渗透部位特点台理选择防渗处理方法保证处理方法的有效性与可行性，实提高水利堤坝工程的防渗性能与运行安全使其社会经济效益得以充分发挥。以上重点论述了堤坝防渗施工中的灌浆处理技术和截渗墙技术对其技术特点与应用方式作了详细分析探讨出了相关结论希望能为同行工作提供有用参考。