1、水利工程堤坝防渗加固技术要点探讨摘要：现代水利水电枢纽工程除险加固,多可以采用防渗、灌浆的方法得到有效处理。针对不同型水利水电枢纽工程的不同特点,采取不同的方法。防渗技术具有占地少、设备简单、灌浆工效高、造价低、对建筑物影响小的特点,所以得到了应用较广。本文在此从水利工程所出现的一些问题出发，提出了几点防渗加固的技术措施。 关键词：水利工程;施工;防渗;灌浆 Abstract: strengthening the modern water conservancy and Hydropower Project dam, anti-seepage, grouting method can be u
2、sed to effectively processing. According to the different characteristics of different types of water conservancy and Hydropower Engineering, adopt different method. With a small footprint, simple equipment, high efficiency, low cost, grouting effects on buildings small characteristic of seepage con
3、trol technique, so get a wide application. Some problems in this paper, starting from the water conservancy project, puts forward technical measures to reinforce some seepage. Keywords: water conservancy project; construction; seepage; grouting 一、我国水利工程存在的问题 我国的小型水利水电枢纽工程为数众多,它们分布广,坝型多样,发挥着防洪减灾的重要作用
4、,同时为农业灌溉生产和人民生活用水以及工业用水提供水源。然而,由于它们多属于特殊历史时期的产物,而且经过多年的运行,其中许多工程都不同程度存在一些病险问题,属于水利行业的重点关注对象。这些工程的主要病险有： 1、防洪标准偏低,达不到现行有关规范,标准要求。 2、坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等。 3、工程建筑物老化失修。这些病险不仅造成水利水电枢纽工程不能正常运行,不能充分发挥其效益,而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全,因此急需进行除险加固处理。 病险水利水电枢纽工程最主要的病征是渗透问题,有地基(包括坝肩)渗透和坝体渗透。根据不同的坝型、坝基和病因情况,应采取不同的处理方法。常用的是防渗墙
5、和灌浆。 二、堤坝工程出险种类及施工方案 1、水利工程堤防出险的主要种类 堤防出险包括渗透破坏、滑坡、开裂和没治，其中以渗透破坏为主。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。堤防渗透破坏险情可分为三类：首先，堤身产生的险情，主要是由于堤身物质组成的不均匀性和填筑密实度的不均匀性造成的，如部分堤段堤身壤土为粉细砂、砂壤土或存在孔洞、裂缝等，主要表现为散浸、脱坡、漏洞、跌窝等。其次，堤身和堤基接触带产生的险情，由于筑堤时未清基，堤身堤基接触带物质较混杂。第三，堤基产生的险情，主要是由于堤基存在透水性较强的砂层、砂壤土层所致。 2、水利工程中堤防防渗施工方案的选择 首先，堤身的防
6、渗处理，可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体。必要时还可帮堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身。其次，对于堤防截渗墙，关键是要采用薄墙和廉价的材料才能有效地降低工程造价。目前常用的开槽法、深沉法、挤压法造墙均可达到这一要求，其中深沉法造价最低，在墙深小于 20m 时最具竞争力高喷法造墙价格相对较高，但在一些施工场地狭窄、地下降碍物较多时，有较好的适应性。第三，对于砂卵砾石含量较高粒径较大的地层，则应考虑采用冲击钻并配合其他开槽方式成睹，当然造墙成本也会大大提高根据堤防工程的特点，对这类地层险工段的肪渗处理，也可考虑采用盖重排水减压反滤保护等其他措施。 三、水利工程防渗的处理技术 针对上述几种情况
7、，我国防渗一般采用灌浆或防渗墙措施来处理渗透或降低浸润线，采用防滑桩或压重等措施来提高抗滑稳定性安全系数。滑坡的处理比较复杂，要从滑坡的起因上解决问题。最好的途径是降低坝体浸润线或提高土体强度指标。近些年来，随着土工合成材料的发展，用土工膜或复合土工膜防渗和用加筋材料提高土体稳定性得到越来越广泛的应用。对坝基渗漏的处理一般依据上游“铺、截、堵” ，下游“导、减、排”的原则所谓”铺、截、堵”就是修建铺盖、防渗墙和帷幕灌浆等以减小渗漏量；“导、减、排”是修建导渗反滤体、减压井、排水沟等以降低扬压力。 1、多头深层搅拌水泥土成墙工艺 多头深层搅拌桩机一次多头钻进,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥
8、浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为 22m,水泥土渗透系数 0.3MPa。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。 2、锯槽法成墙工艺 在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以 0.81.5m/h 的速度(根据地层状况)向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外,并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土,形成宽度为 0.20.3m 的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动
9、方式有机械式与液压式 2 种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达 0.20.5m、深度达到 40m. 3、链斗法成墙工艺 由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为 16-50cm,深度可达 10-15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于 30%的砂砾石地层。 4、薄型抓斗成墙工艺 采用斗宽为 0.3m 的薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达 40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。 5、射
10、水法成墙工艺 射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。成墙厚度为 0.22-0.45m,深度可达 30m.成墙垂直精度可达 1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于 100mm 的砂砾石地层. 四、混凝土防渗墙技术 1、高压喷射防渗墙 高压喷射防渗墙是借助于高压射流冲击扰动坝基覆盖层，同时灌入水泥浆，使浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成防渗墙。 2、自凝灰浆防渗墙 自凝灰浆防渗墙是在塑性混凝土墙的基础上发展而来的。使用水泥、膨润土并掺入少量缓凝剂制成“自凝灰浆，在凝固前可作为造孔中的固壁泥浆，完工后自行凝固，形成墙体起防渗补强作用。该技术在美国、法国等国家均已使用，我国尚处于起步阶段。
11、 3、垂直铺塑 垂直铺塑是利用链斗式挖槽机，通过链条及链斗连续挖掘出渣，形成连续的槽孔，并用泥浆固壁，成槽后随即辅设防渗薄膜，回填粘土。挖槽深度一般15m，槽宽为 1530cm。适用于砂壤土层，工效较高。 4、水泥土搅拌桩防渗墙 运用深层搅拌桩机把水泥浆喷入土体并搅拌，使水泥与土体混合，经水泥的水解、水化和离子交换等一系列反应，硬结成墙 2002 年长江堤防防渗工程中被广泛应用，共造墙 98104m2，占总成墙面积的 69%。其优点是造价低（90130 元/平方米） ，设备轻便，墙厚为 2530cm 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。 5、帷幕
12、灌浆 帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液，通过钻孔压入岩层裂隙中，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引进我国，促进了我国灌浆技术的发展 GIN 法是前国际大坝会议主席、瑞土学者隆巴迪首先提出的。中国水利水电基础工程局夏可风在地基处理新技术在水利水电工程中的应用一文中指出：GIN 法的基本概念是，对任意孔段的灌浆，其能量消耗均为一个定值，这个能量消耗的数值近似等于该孔段最终灌浆压力 P 与灌入浆液体积 V 的乘积 PV，PV 就叫作灌浆强度值
13、，即 GIN 由于裂隙岩体灌浆时，大裂隙常常注入量大而使用压力小，细裂隙常常注入量小而使用压力高因此，如果在各个灌浆段的全部灌浆过程中，都控制 GIN 为一常数，就可以自动地对开敞的宽大裂隙限制其注入量，对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。GIN 法灌浆自动考虑了岩体地质条件的实际不规则性，使得沿帷幕体的总注入浆量合理分布。GIN 法在欧美一些国家的工程中应用，取得了较好的效果。 五、结束语 建筑物渗漏是水利工程的一大难题，被称为建筑顽症。而造成建筑物渗漏的原因很多，涉及到材料、设计、施工、运用等各个方面，其中防水材料性能不佳以及防水技术不高是导致渗漏的最主要的原因。因此加快建筑防渗、防水材料的研发和技术的提高十分重要。 参考文献： 1康永泉输水洞(管)加固在堤坝中的应用J经济师，2005，(4) 2肖红.关于堤坝加固技术的分析J.重庆社会工作职业学院学报，2006，6(1)
