1、浅析堤坝工程中的渗透原因以及防渗加固方案的选择摘要：随着我国经济的快速发展，水利工程建设项目逐渐增多，水利工程已成为我国国民经济发展的重要组成部分和推动力量。本文简要阐述了堤坝工程中的渗透原因以及防渗加固方案的选择，以供探讨。 关键词：堤坝工程渗透原因加固方案 中图分类号：TV 文献标识码：A 一、堤坝工程中的渗透原因分析 堤坝渗透破坏主要表现为集中渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土。堤防渗透破坏险情主要分为堤身渗透破坏和堤基渗透破坏。 （一）堤身渗透破坏的原因分析 堤身的渗透破坏包括三种类型：渗水（散浸）造成的堤坡冲刷、漏洞和集中渗流造成的接触冲刷。 1、堤坡冲刷 堤坡冲刷系由背水堤坡渗水
2、所致。一种是堤坡的出溢比降大于允许比降而产生的渗透破坏，另一种是渗水集中后造成对坡面的水流冲刷。 2、堤身漏洞 堤防背水坡及堤脚附近出现贯穿堤身的流水孔洞称为漏水洞。由于漏水洞中的集中水流对土体的冲刷力很强，因此对堤防的危害性极大。 3、堤身接触冲刷 当堤身发生集中渗流且冲刷力大于土体的渗透强度时，在集中渗流处就会产生接触冲刷破坏。由于接触冲刷的发展速度往往较快，因此对堤防的威胁很大，必须对其进行除险加固。 （二）堤基渗透的原因分析 堤基的渗透破坏常表现为渗水、土层隆起、膨胀、断裂等，通常统称为管涌。随着汛期水位的升高，背水侧堤基的渗透出逸比降增大，一旦超过堤基的抗渗临界比降就会产生渗透破坏。
3、首先在堤基的薄弱环节出现，如表土层较薄的位置。堤基管涌，尤其是近堤脚的管涌，发展速度快，容易形成管涌洞，一旦抢险不及时或措施不得当，就有溃堤灾难发生的危险。 二、堤坝工程防渗处理的原则 在长期的实践与应用中，水利技术人员逐渐总结出一些堤坝防渗处理的经验和方法，并形成了一套较为实用的防渗处理原则。即在堤坝的渗漏处理中，对上游要依据“铺、截、堵”的原则进行处理，而对下游则要遵循“导、减、排”的处理原则。多处实践证明，依照这种防渗处理原则进行实施的防渗施工都取得了良好的防渗效果。 “铺、截、堵”原则是指在对堤坝上游进行防渗处理中，要对堤坝做出以修建铺盖、设置防渗墙和进行帷幕灌浆的施工手段对堤坝存在的
4、病害做出处理。而”导、减、排“原则是指以修建导渗反滤体、减压井、排水沟等的施工方法来降低扬压力。 三、堤坝工程防渗加固方案选择的分析 （一）堤身渗透的防渗加固方案选择 1、渗水加固方案的选择 渗水往往会导致背水坡的脱坡、冲刷、流土甚至形成漏洞和陷坑，应根据其产生的原因和危害程度，采取相应的工程措施进行除险加固。对威胁背水坡抗滑稳定的严重有害渗水，可采用填筑压实法、机械吹填法或放淤固堤法加宽培厚堤身或做透水后戗，也可以在临水坡外邦或增建防渗斜墙，或采用劈裂灌浆、锥探灌浆、垂直铺塑等做垂直防渗。对不至于威胁堤坡抗滑稳定，但可能产生堤坡冲刷、流土破坏的渗水，可采用贴坡反滤、透水后戗的方法进行除险。
5、2、漏洞和跌窝的加固方案选择 堤身漏洞和跌窝往往由生物洞穴产生，汛前较难发现，但这种险情在汛期往往发展很快，加之堤身断面有限，对堤身的危害很大，汛期抢险困难，酿成溃口者有之。为防患于未然，汛前应首先对漏洞和跌窝隐患进行巡视、探查。对洞穴应采取开挖回填的方法进行除险，如果开挖回填困难可以采取充填灌浆的办法进行处理。 3、集中渗流的加固方案选择 对堤身与穿堤建筑物基础接触面的集中渗流，可采用高喷或静压注浆在临水侧做垂直防渗，也可以在接触面采用静压注浆的办法进行处理，必要时在背水侧做反滤保护。对堤身与穿堤建筑物侧墙间的集中渗流，可以采用接触面静压注浆的方法进行处理。对新老堤身结合的水平层面产生的集中
6、渗流，可采用临水侧开挖回填封堵或接触面充填灌浆的方法进行处理。对堤防分段建设的结合部产生的集中渗流，可采用临水坡截渗或结合部挤密灌浆的方法进行处理，必要时在背水坡采取反滤保护措施。 （二）堤基渗透的防渗加固方案选择 修建于双层和多层地基、透水地基、岩石地基上的堤防，经渗流计算，堤基、背水坡或堤后地面渗流出逸比降不能满足规范要求，或者汛期曾经出现过严重渗漏、管涌或流土破坏险情时，应采取除险加固措施。所用措施包括：填塘固堤、临水侧防渗铺盖、地基垂直防渗、背水侧压渗盖重、排水减压沟井、水平排水褥垫等。应根据具体情况选择一种或多种措施来达到除险加固的目的。应该指出的是，防汛抢险的实践表明，堤基管涌大部
7、分发生在坑塘等薄弱环节，因此，应首先考虑填塘措施进行除险。堤基渗透破坏除险方案的选择主要根据地基的工程地质情况确定。 1、双层或多层地基的防渗加固方案 对背水侧地基覆盖层较薄且透水层较深的情况，可以采用压实填筑法或吹填法增加盖重，也可以采用在背水堤脚外适当位置设置减压沟或减压井的方法。同时也可以考虑盖重和排水减压沟井联合使用的形式，以达到根治地基渗透破坏的目的。对覆盖层较厚且下卧强透水层较深的地基，宜采用盖重措施进行处理，盖重宜采用比覆盖层渗透系数大的透水材料。对多层地基且存在浅层弱透水层的情况，宜采用压渗盖重或结合减压措施进行除险。 2、岩石坝基防渗加固方案 对强风化造成岩基或堤身渗透破坏的
8、情况，可以采用地基帷幕灌浆的方法进行处理，对临水侧有外滩的情况也可以使用铺盖防渗，必要时可在背水堤脚附近采取反滤保护措施。当岩溶或其它原因使岩基渗水量过大，以致危机堤防安全时，可采用模袋灌浆或充填灌浆堵塞漏水通道，必要且有条件时可加设防渗铺盖。 （二）堤坝防渗加固方案中的主要灌浆方法 1、低压速凝式灌浆法 这种灌浆方法一般用于高危水位下抢险堵塞管涌，它可根据管涌所处位置的地质情况（即粘土层或砂砾层）分别采用 30 型钻机或 50 型钻机钻孔，然后先向孔内注入浸水后即膨胀的物质，再以小于 49kPa 的压力徐徐向孔内灌入加进速凝剂水玻璃的水泥浆。注入膨胀物质是为了加大管涌内阻力，减慢管涌内水流速
9、度，防止水泥浆随水流出；加入速凝剂，水泥浆能很快凝固而堵塞管涌。 2、高压填充式灌浆法 高压填充式灌浆主要用于堤基基础灌浆，亦用于堤身蚁穴、溶洞的填充。用于基础灌浆时，须用 50m 工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔，孔距 1.52.0m，孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层 2m 左右为宜。灌浆时压力一般为 127.40166.60kPa，套管下到填土层保证堤身干燥，基础部分砂砾层灌入水泥浆，然后逐步提升到土层，以黄泥浆封孔。这种灌浆法主要用于治理因基础不良而引起的管涌。用于填充蚁穴、溶洞时，灌浆用 30 型钻机先在蚁穴或溶洞周围布孔灌入泥浆，形成包围圈，然后进行填充，则填满为止。 3、劈裂式帷幕灌
10、浆法 这种方法主要用于加固堤身，防止堤身渗漏。其方法是根据堤坝曲直不同情况，用浅孔轻便钻机或更简单的钻具，分别采用梅花形布孔和直线布孔方式，沿堤坝轴线从堤顶离堤外肩 1.5m 处钻孔，一般孔距 3m，孔深根据堤身情况分别以钻透堤身填土或穿过堤身钻入基础 12m 为宜。灌浆时由下而上，少灌多复；泥浆由稀到稠，循序渐进；压力由大到小，灵活掌握。这样，可以较好地处理灌浆中出现的冒浆、串浆、滑坡、局部隆起等各种问题，使灌入的泥浆沿堤的轴向形成一道帷幕，达到改善堤身质量、提高坚固度和防止渗漏的目的。 总结：“千里之堤毁于蚁穴” ，水利堤坝工程中的渗透存在较大的安全隐患，威胁人们的生命安全。因此认真分析堤坝工程中的渗透原因，并选择正确的防渗加固方案是十分必要的。 参考文献： 1郑国强水利工程中堤坝防渗施工技术J .中小企业管理与科技 2012（6）. 2包礼海浅议堤坝灌浆防渗加固技术J .中国高新技术企业2009（22）.
