水利堤坝灌浆防渗处理措施

水利堤坝灌浆防渗处理措施

苏月仙

1水利工程的堤坝病害与渗漏分析

1.1土石坝事故分析

一般而言，水利工程的堤坝一般为土石坝，其是水利蓄水工程中一种重要和较普遍的坝型。土石坝具有以下三方面特点：一是坝型适应条件广，在不良地基情况下，均可填筑土石坝；其二可就地取材，减少钢筋、水泥等建筑材料的运输，成本低；第三，易于机械化施工，施工工期短，易于导流，坝体易于抗震，经济效益较佳。但是在水利堤坝的建设与使用过程中，由于种种原因，有很多水库存在着不同程度的病害隐患，成为病险水库，不仅影响了工程效益的充分发挥，有的甚至造成了垮坝的事故，给国家和人民带来了巨大的损失。

1.2堤坝渗漏分析

与其他建筑不同，水利工程堤坝的建设除了要考虑基础变形和稳定性等一般性问题外，还需要特别考虑渗漏问题。水利堤坝一旦发生渗漏问题，不仅会带来经济损失，而且很大程度上影响了堤坝的安全性。从过去的经验来看，许多大坝的破坏往往不是由于大坝本身和基础的强度不足，而是因为地基岩石没有进行防渗处理。

1.3坝基及两岸山体渗漏的原因有两个

水库蓄水形成的巨大水头压力；2）存在着过水通道。渗漏量的多少，与水头的高低和通道的大小两因素成正向依从关系。

实践表明，凡是在裂缝中发生大量渗漏的情况下，它们通常具有以下条件：这些裂缝都与水库内外相连通，而且具有一定的开度。那些不与水库和外界连通的，已被充填得很密实的裂隙或溶洞，不会形成严重的漏水。

因此，在分析和判断大坝基础和岸边是否会导致严重漏水时（小型的渗漏是不可避免的），有必要找出坝区岩石中是否有断层、裂缝、溶蚀等，还要查明其产状及充填情况。在详细调查、勘探的基础上，最后应尽可能地将坝址选在工程地质问题最少而又渗水量小的地段上。事实上，这只是一个相对的概念。大部分坝址由于选址问题，地质条件都有不同程度的地质缺陷。尤其在近一段时期的病险库处理工程，绝大多数是处理由于地质缺陷引起的坝基渗漏问题。

2水利堤坝工程防渗加固措施的深化

2.1健全堤坝防渗系统，深化相关防渗处理原则的应用

在这个过程中，需要进行铺盖修建环节的优化。通过优化帷幕灌浆模式和防渗墙控制段，实现了渗漏量的有效控制，促进了相关防渗工作方案的深化应用。在各种工作的比较中，滑坡治理比较复杂，加强对滑坡成因的分析是解决滑坡问题的有效解决方案。处理滑坡的最佳方法是降低坝体浸润线或提高土体强度指标。多年来，随着土工合成材料的发展，土工膜和复合土工膜防渗加固材料的应用在提高局部稳定性方面的应用越来越广泛。

2.2合理选择灌浆防渗方法

2.2.1采用劈裂式帷幕灌浆法

这种方法通常用于堤坝本身的加固，这可以防止大坝使用过程中的渗漏问题。在实际施工过程中，由于大坝本身不能是一条直线，因此可以通过一些钻孔工具在堤坝轴线外肩处一点五米左右按照梅花形排列钻孔。钻孔深度一般在3米左右，也可根据坝体实际情况确定。施工人员灌浆时应遵循自下而上的原则，而且不能一次性灌满，应该采用少量灌溉和多次灌溉的方式。在制作泥浆时，初始泥浆应该相对较稀，随着灌浆继续加深，粘稠度逐渐增加。灌浆期间对压力的掌握尤为重要，应遵循从大到小的原则。在灌浆过程中，可能存在喷浆、冒浆，鼓胀等问题，施工人员应能及时处理，进一步提高堤坝本身的质量，并且稳定性也大大提高，降低了日后在使用中出现渗漏现象的发生几率。

2.2.2采取高压填充式灌浆法

这种方法主要是针对加固堤坝地基防渗方面的灌浆技术，同时也可以用来填充堤坝上面的溶洞。在使用这种方法时应该使用五十米的钻井机械从堤坝的顶端开始钻孔，孔之间的距离控制在一点五米到两米之间，孔深应该通过基础病层到达砾石层，大约两米的范围。施工人员应该把压力范围控制在一百二十七到一百六十六之间。值得注意的是套管和土层之间一定要保证干燥。在灌浆时，堤坝的基础部分也应该灌入泥浆，慢慢地到达土层，最后使用黄泥浆封孔。此外，这种方法也可以用在治理管涌问题上，效果也比较明显。针对溶洞灌浆，可以先让钻孔机在要灌浆区域的周围打孔，然后灌入泥浆，这样能够保证溶洞周围看不到的内部孔洞也能够被填上，保证了灌浆质量。

2.2.3采取低压速凝式灌浆法

灌浆方法可用于在高风险水位下的抢险堵塞管涌上。通常需要结合管道所在区域的实际地址情况（有粘土层和砾石层）来选择使用30型钻机还是50型钻机进行钻孔。然后，往孔里面注入一些浸水后就会立刻膨胀的物质（比如黄豆和大米），然后将水泥缓慢倒入压力低于49kPa的孔中（这些水泥浆里面已经加过速凝剂水玻璃）。在孔里面注入一些膨胀物质目的在于促使管涌里面形成较大的阻力，进而减小管涌里面水流的速度，从而避免水泥浆顺着水不断的流出去；而在水泥浆里面加入速凝剂的目的在于促使水泥浆可以快速的凝固从而堵塞住管涌。

3混凝土防渗墙技术

3.1通过高压进行喷射

它是通过高压射流冲击扰动坝基覆盖层，而且要在此时导入泥浆，确保其和施工地层颗粒混杂在一起，此时就会生成防渗墙体。

3.2自凝灰浆防渗墙

它是在以往的墙体之上得到的。通过水泥等材料然后加入一些缓凝材料形成自凝灰浆，在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆，当项目完成以后就会自动的凝结，成为墙体，起防渗补强作用。此项工艺被用到美国等很多国家，然而在我们国家发展的时间较晚。

3.3水泥土搅拌桩防渗墙

此法是通过专门的设备将泥浆喷进土体中然后充分的进行拌合活动，经由水解等相关的反应活动，形成墙体。它的优势是成本非常经济，而且装置重量不大，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。

3.4帷幕灌浆

帷幕灌浆是一种具有一定混合比的流动性和胶凝性的浆液。通过钻孔将其压入岩层的裂缝中。经胶结硬化后提高岩基的强度，改善岩基的整体性和抗渗性。我国常采用孔口封闭灌浆法，随着二滩、小浪底工程的建设，国际上出现了一些高效率的施工方法，如GIN灌浆法、自下而上纯压式灌浆法等，将这些方法引进我国，促进我国灌浆技术的发展。

4结语

总而言之，我国水利工程的堤坝工程质量是值得我们关注的重点问题，为解决水利堤坝的渗漏问题，有必要采取合理的灌浆处理技术，并对防渗系统进行优化，采取混凝土防渗墙技术，提高水利堤坝质量。

参考文献

[1]李青松.水利工程中水库堤坝防渗施工技术和防治措施分析[J].南方农机,2017,48(23):59+61.

[2]祝凌.水利工程中水库堤坝防渗施工技术和防治方法[J].科技创新与应用,2017(31):91-92.

[3]马晓丽,李德祥,钱志文.堤坝防渗设计在水利工程中的应用[J].水利规划与设计,2015(10):99-101.

[4]黄丽珠.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].科技创新与应用,2013(29):204-205.