堤防大坝工程抗渗加固研究

堤防大坝工程抗渗加固研究

朱艳艳 曹浦

开封黄河河务局 河南开封 475004

开封第一黄河河务局 河南开封 475000

摘要：渗透破坏属于一类堤防与大坝工程项目中比较常见的潜在隐患，怎样对其实施有针对性的治理工作是有关管理者需要长期不懈奋斗的目标。现阶段在堤防与大坝项目工程中应对渗透破坏的相对普遍的技术方案有灌浆、防渗墙、深度搅拌法、喷射注浆以及排水固结方法等。本文结合实际经验介绍了使用防渗墙灌浆、高压喷射注浆等方案治理堤防与大坝的防渗破坏相关技术，供相关领域的从业人员参考。

关键词：堤防大坝工程；抗渗加固；策略

中图分类号：TV87

文献标识码：A

引言

堤防与大坝是一个国家防洪工程系统中的关键构成，通常都是抵御洪水的一道最后的屏障。不过长久以来，洪涝灾害一直是国内危害程度最大、引起损失最多的自然灾害之一。相关调查报告指出，渗透破坏属于国内堤防与大坝项目工程中最为常见的问题，除去漫溢的险情以外，通常溃口的险情几乎全都是由于渗透破坏所造成的。为了确保堤防与大坝的安全，工程领域针对渗透破坏的有关问题实施了深入的研究并给出若干类有效的技术方案，本文对于应用防渗墙灌浆、高压喷射注浆相关技术实施堤防与大坝的抗渗加固工作实施深入的研究和讨论，以供本领域的从业人员参考。

1水利工程堤坝渗漏的原因

1.1技术缺陷

水利工程施工中的技术要求非常高，为保障技术应用的正确性，在施工作业进行的过程中，工程单位要安排专人进行相应的受力分析和计算。设计人员在开展设计工作时，应综合考虑工程现场的环境，确定在施工作业进行中存在的不利影响因素，从这些角度进行设计优化。但就目前水利工程施工情况来看，设计人员往往缺乏对全方面因素的考虑，常常存在施工参数不符合标准的现象，导致后续施工中存在技术、工艺应用不当的问题，使坝体建设质量存在安全隐患。此外，在水利工程堤坝建设时，所采用的防渗技术不合适也是引发渗漏的直接原因。当所采取的防渗技术与坝体结构、现场情况不相适应的情况下，防渗技术难以发挥其应有的防渗漏作用，比如，坝基下透水层厚度不大的情况下，可通过防渗墙的建设来进行渗漏预防，但实际的施工建设中，却并未采用防渗墙技术，而选用了其他的防渗方法。

1.2堤坝存在一定的物质结构稳定性差异

在具体的水利工程建设过程中，施工技术和质量都会有严格要求。但是如果具体的施工技术存在一定的问题，同时堤坝组成物质结构稳定性较差，堤坝的质量难以达到标准水平，就会使得堤坝出现一些微小的缝隙，此缝隙在长期作用之下，堤坝会出现不同程度的损坏。因此，在施工过程中，对于材料的选择与配比有严格的要求。无论是混凝土还是土石堤坝，其材料的选择需符合标准，同时要保证密实度,避免微小缝隙的产生。

1.3地基建设与标准之间存在差距

水利工程的地基是整个工程的基础，当地基的建设材料与标准不相符合时，地基遭到河水的侵蚀，并在反复的作用下会出现渗水情况。因此在水利工程施工过程中，需要特别管控地基材料的选用，只有保证地基材料的高质量，才能避免渗漏情况的发生。

2堤防大坝工程抗渗加固技术

2.1高压喷射技术

高压喷射的方法指的是应用工程钻机事先实施钻孔操作，达到设计需求的深度数值以后，提升钻具以后换上钻杆（也就是喷杆），杆端配备有特殊类型喷嘴的机具并且沉送到孔底部位，随后利用高压泥浆泵把浆液推动到高压管道、钻杆导向装置，直到孔底的特殊类型喷嘴处，通过喷嘴向周围岩土体实施高压喷射固化浆液（通常是水泥浆液），与此同时，钻杆（也就是喷杆）以特定的速度一边旋转一边向上提升，高压射流可以令沿钻孔周边的范围内的土体受到破坏，而且受到破坏的岩土体碎屑将会作为粗骨料和固化浆液进行混合，它们在经过一定时间凝固后便能在土体中生成具有特定性能以及形状的固结体，可以发挥出加固以及防渗、抗渗的功能。固结体的形状与高压喷射流的运动方向有密切的联系，通常可以分成旋转类型喷射、定向类型喷射以及摆动类型喷射。旋喷类型成桩一般用在地基的加固，提升地基部位的抗剪强度方面，提升地基部位土体的承载能力。

2.2劈裂式帷幕灌浆技术

劈裂式帷幕灌浆技术在堤坝的防渗和加固处理中非常有效。在堤身加固、渗漏问题的处理上，多采用这一施工技术，通过规范化的施工作业开展，堤坝结构安全性显著提升，出现渗漏的概率也相对降低。在劈裂式帷幕灌浆技术应用中，可采用浅孔轻便钻机在坝体结构上实施钻孔作业，并且要确保钻孔都依据特定的规律来布设，根据以往施工经验，钻孔采用梅花形布设方法最佳。在特殊情况下也可以沿直线布设，直线布设时，钻孔应沿着堤坝轴线从坝顶离堤外肩1.5m的部位开展实施钻孔作业，每个钻孔之间应保持3m左右的距离，但具体的钻孔深度必须要严格根据工程现场的具体情况和施工要求来确定，通常情况下，钻孔深度维持在1～2m，在钻孔作业完全结束且达到了相应的施工标准以后，正式进入灌浆作业环节，注意对每次灌浆量的控制。在灌浆作业开展的前期阶段，一般使用稀浆液，随后逐步加大浆液浓度，并在灌浆作业中注意对灌浆压力的控制。

2.3劈裂灌浆防渗技术

劈裂灌浆防渗的施工核心就是针对裂缝或者空隙等薄弱区域进行直接的封堵，将浆液注入到其中，使得其在凝结后，形成一种垂直面上的防渗面，对于整个铅垂面的防渗都有着积极效果。具体的实施工序为：考察整个堤坝的特征，并根据其特点安排各个孔洞的位置，而后进行对其孔洞的位置进行钻孔，在针对成形的孔洞逐步施压灌入浆液。由于施加的压力大，使得浆液在压力作用下，进入各个需要阻隔的空隙或漏洞之中，从而实现防渗漏的目的。其中需要特别注意劈裂式灌浆中灌浆压力的控制，这是该技术的难点。虽然设备简单，但是其技术操作难度不低，但是相比于其他方式，其适用范围更广，并能有效降低成本。注重施工过程中的各个要点，并对比其技术优势，发挥其防渗的作用，才能实现劈裂灌浆防渗技术的有效应用。

2.4混凝土防渗墙技术

混凝土防渗墙主要操作流程为：首先需要进行专业的开圆孔，使用钻孔工具开孔后，用泥浆对孔壁进行加固，在加固后向孔内注入混凝土，从而实现墙体防渗的目的。混凝土因为其自身结构强度高同时致密性好，对防渗漏有着不错的效果，所以防渗墙的材料选择均为混凝土。具体的防渗墙施工从场地平整开始，到最后的成墙，各个步骤需要严格按照质量要求把关，并加强对各个工序的检查。对终孔的各个参数的确定，例如孔位的确定、孔深的数值均需要反复地确认，确保防渗墙的质量。另外需要严格注意混凝土材料的选择，以及其材料配比，并按照标准的浇注顺序展开施工，对整个过程进行记录与采样，方便后期的抗渗漏试验，整个技术的完成需要各个细节的关注与把握。

结束语

综上所述，水利工程相关技术人员为了保证高喷式防渗墙体的施工作业品质，在现场操作的过程中需要依据各种类型不同区域的自然地质状况，必须选择科学合理的施工作业参数对于高喷进行行之有效的控制，具有较强针对性的使用正确合理的施工作业流程及相关工艺，只有这种操作才可以最大限度地确保高喷作业过程中的施工品质、固体连结均匀、连续性能优异以及连接过程安全可靠。

参考文献

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[2]李文立,郭杰,张鹏.水利工程土质堤坝防渗漏的重要性和技术措施[J].河南科技,2019(23):70-72.

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