堤坝地基及坝体处理方法和加固措施

堤坝地基及坝体处理方法和加固措施

李灵

广西国能建设有限公司 广西来宾 546100

摘要：水库等水利设施的建设，能够为当地的防汛抗旱、农田灌溉以及水产养殖等工作提供极大的便利。为提高堤坝地基与坝体的安全性，当前要采取合理的处理方法与加固措施，防止开裂、渗漏等问题的发生。本文首先对堤坝地基的处理方法进行探讨，并进一步研究坝体的处理方法与加固措施。

关键词：堤坝地基；坝体；处理方法；加固措施

1引言

上世纪中后期，我国集中修建了一批水利项目，由于受到当时技术、设计以及施工工艺等因素的影响，使得水库运行期间存在着各类的安全隐患。因而，现阶段要采取合理的处理与加固措施，有效解决水库地基、坝体存在的安全隐患，不断提高水库的安全性、稳固性。

2堤坝地基常见处理方法的分析

在开展水库堤坝地基的处理工作时，要结合现场的地质地貌、水文气象等条件，选取合理的地基处理方法，比如，如果堤坝地基含有大量的有机质成分，可以采用换填法、抛石挤於等方法进行处置。另外，堤坝地基处理期间还有用到强夯法、化学加固法等等。

2.1抛石挤淤法

利用该方法进行堤坝地基处理时，首选需要选择出粒径均匀的石块，之后将其抛填到淤泥质地基中，以起到地基加固的作用。通过大量石块的抛填，可以挤走原有地基中存在的淤泥质土，需要注意的是，所选石块要具有不易风化的特点，粒径要控制在30cm以上。具体抛填期间，要结合软土下卧层的横坡方向进行抛填，同时，还要在上面铺设一层反滤层。当前，在进行流塑态淤泥质地基的处理期间，广泛应用到该方法。

2.2土工合成材料加固加筋法

为了提升堤坝地基的承载能力，也可采用新型的土工合成材料进行加固。施工期间，首先需要将土工合成材料平铺在地基的表面位置，并根据加固方案设计钢筋，这样一来，就可以提高地基上部荷载的均匀分布效果。通过土工合成材料的应用，能够有效减轻堤坝塑性剪切破坏问题，并且可以提高地基承载能力，进而达到堤坝加固的目的。

2.3置换法

如果堤坝地基主要以薄弱的软土层为主，那么施工时间可以使用水泥、沙土等材料进行软土层的置换，进而提高地基的强度和承载能力。在采用置换法进行地基处理时，首先要将基层地面的软土层挖掉。之后，再选用合理的换填材料进行填充，比如碎石、素土、矿渣等。填筑工作结束后，还要对其进行夯实、振动、压平等工序，使得地基密度与强度大大改善。需要注意的是，为了提高地基的稳定效果，在进行换填材料的选择时，宜选用不易风化、质地坚硬的填充材料。由于换填材料的粒径相对较大，因而会导致地基的渗透率增大。具体施工期间，可以将原状土进行回填，如此一来，不仅能够降低施工成本，同时还能改善地基的防渗效果。

2.4强夯法

强夯法应用过程中，要借助夯锤的夯击作用，使得地基的孔隙率大大降低，进而达到地基加固的目的。一般来说，夯实期间主要选用80kN的夯锤，通过将夯锤吊至6m到30m的高度，让夯锤自由的下落。这一过程中，夯点附近所产生的缝隙，将会为孔隙水的排除提供通道，这对于土的固结极为有利。如果地基的成分主要以泥炭、黄土、杂填土为主，加固处理期间可采用强夯法。

2.5硅化加固法

作为化学加固法的典型代表，采用硅化加固法能够有效提升地基强度与稳定性。工程应用期间，首先要在施工材料中添加一定量的氯化钙与Na2O·nSiO2 溶液，并使其与水泥、石灰进行充分的搅拌。之后，再将上述材料通过网状空洞注入到堤坝地基中。这两种溶液将在地层中发生复杂的化学反应，进而生成一种胶凝性物质，使得土体之间的粘结力大大增强。不同处理方法有着各自的优缺点，施工期间要结合堤坝基础的实际情况进行针对性处理。

3坝体处理方法与加固措施的分析

3.1劈裂式帷幕灌浆技术

坝体加固过程中，采用劈裂式帷幕灌浆技术首先需要借助灌浆压力将坝体劈裂，再将调制好的泥浆灌注到裂缝中，进行形成一道防渗泥墙，起到防渗加固的作用，劈裂方向要与坝体轴线方向一致。借助该方法开展坝体加固工作，能够有效切断软弱层，并对坝体内部存在的漏洞、裂缝等问题进行有效的治理。此外，由于泥浆与坝体之间相互挤压，在受到温化变形的作用下，使得坝体内部的应力重新分布，进而达到加固坝体的作用。堤坝加固是一项较为复杂、系统的工作，对于加固工艺有着严格的要求。施工过程中，通过在堤坝轴线方向上构筑一道帷幕墙，能够有效防止冒浆、局部隆起以及串浆等问题，这样一来，不仅可以降低渗漏问题的发生，同时还能提高坝体的坚固性。具体施工期间，要结合坝体的曲直状况，合理选用布孔方式与钻具类型。通常情况下，使用较多的是直线形布孔与梅花形布孔的方式。布孔时孔距宜选为3m，并严格遵循“自上而下、多次少量”的灌浆原则进行加固，有效避免坝体出现渗漏问题。由于水库坝体大多是土质结构，加固过程中，对于坝内的真实土质状况不够了解，这种情况下可以使用钻探的方式对坝内土质的实际情况进行勘察，进而为后期注浆施工提供重要参数。其中，下图1为灌浆施工技术流程图。需要注意的是，施工期间要对泥浆制备以及现场施工技术的应用进行严格的管控。

图1 灌浆施工技术流程图

3.2振动沉模防渗板墙技术

该技术应用期间，需要借助大功率、高频率的吊装机械设备，将制作好的空心钢模板沉入到大坝的地层中。随后，还要使用混凝土或防渗砂浆进行填充，进而形成一道坚固的防渗墙体，改善坝体的防渗效果。该技术应用环节中，不仅施工工序较为简便，并且施工周期短，有利于施工进度的把控。但是，对于一些陡峭的坝体，如果其粘土斜墙的质量相对较差，由于施工环节中会产生较大的震动，因而可能会对坝体造成二次伤害，因而在对使用年限较长的坝体进行除险加固工作时，不宜采用该方法。

3.3低压速凝式灌浆技术

现阶段，在开展高水位下的抢险加固工作时，通常会用到低压速凝式灌浆技术。通过使用钻机钻进到管涌病害所在的地层，之后再向孔内灌注一些事先准备好的膨胀性物质，比如速凝剂、水玻璃等物质，能够达到抢险堵塞的目的。

3.4高压填充式灌浆技术

如果坝体存在蚁穴、孔洞等病害，可以采用高压填充式灌浆技术进行填充与加固。由于堤坝内蚁穴、孔洞的存在，可能造成堤坝基础失稳等问题，进而导致管涌问题的出现。具体施工期间，首先需要借助钻机等设备对存在病害的堤坝进行钻孔，钻孔的间距要控制在1.5m到2.0m之间。对于钻孔的深度而言，应当钻进到砾石层以下的2m位置处。之后，还要将套管下放到砂砾层，并着手开展灌浆工作，要使用黄泥浆进行封孔。

3.5高聚物注浆技术

通过高聚物注浆技术的应用，不仅能够提升坝体的防渗效果，同时还能改善堤坝的力学性能，使得土体与浆液充分的混合。具体施工期间，首先要明确渗漏问题所在的区域，并使用静力压入设备，将事先制备好的高聚物注浆料不断的填充到孔模内。在高聚物注浆料发生一系列的化学反应之后，其体积将会出现膨胀，进而形成一道抗渗性较强的高聚物防渗墙，使得坝体的防渗漏效果大大提升。

4结束语

堤坝基础与坝体的加固质量对于坝体的稳定性、安全性有着直接的影响。通过做好堤坝基础与坝体的加固、防渗处理工作，既有助于改善水库运行期间的安全效果，同时还有助于农田灌溉、防洪抗旱等工作的有序开展。因而，现阶段应加强对新型加固防渗技术与材料的应用，并结合堤坝基础与坝体的实际情况，选取合理的加固措施与技术，使得水库的各项功能得到充分的发挥。

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