曹瑛輝

摘要：水利工程是重要的國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施，水利工程由于其自身環(huán)境的特殊性在堤壩建設(shè)中容易受到滲漏問題的困擾。本文從工程實踐出發(fā)，對水利工程堤壩防滲漏技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行了探討，并且闡述了幾種堤壩的防滲施工方法，明確了防滲施工的原則，希望能夠提高我國水利工程堤壩防滲漏技術(shù)的研究和發(fā)展，提高我國水利工程堤壩施工的質(zhì)量，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供更多的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

Abstract： Water conservancy project is an important national economic infrastructure. Due to the particularity of environment， water conservancy projects are easily plagued by leakage problems in the construction of dams. Based on the engineering practice， this paper discusses the current situation of anti-leakage technology for hydraulic dykes， and expounds the anti-seepage construction methods of several dams， clarifies the principle of anti-seepage construction， and hopes to improve the research and development of anti-leakage technology of dams in China's water conservancy projects， improve the quality of dam construction in China's water conservancy projects and provide more economic and social benefits for the development of the national economy.

關(guān)鍵詞：水利工程；堤壩；防滲漏技術(shù)

Key words： hydraulic engineering；dam；anti-leakage technology

中圖分類號：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）33-0221-02

0 引言

水利工程能夠創(chuàng)造可觀的社會價值以及經(jīng)濟(jì)價值，但是由于水利工程自身的特性，其堤壩長期在水中容易產(chǎn)生滲漏問題，一些水庫堤壩建成年代較為久遠(yuǎn)，存在較多的安全隱患。特別是堤壩的滲漏問題直接影響到水庫下游群眾的生命財產(chǎn)安全。因此在水利工程堤壩施工中開展適合的防滲漏施工技術(shù)研究能夠有效預(yù)防在后期工程投入使用后的堤壩滲漏現(xiàn)象，能夠有效保障水利工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保障水利工程堤壩的安全運(yùn)作，為社會發(fā)展提供更多的經(jīng)濟(jì)效益。

我國是一個水力資源豐富的國家，大大小小水庫遍布于江河湖海之中。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國境內(nèi)各類水庫約有9萬多座，水庫的堤壩加起來有將近30萬公里。水庫堤壩在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及調(diào)節(jié)水量抗洪防旱等工作中都起到了極其重要的作用。但是隨著水利堤壩建成年代逐漸久遠(yuǎn)，許多水利堤壩年久失修，都出現(xiàn)了不同的安全隱患，嚴(yán)重的時候會出現(xiàn)決堤事故，對下游人民群眾的生命和財產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重威脅。因此為了確保水利工程正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要對水利工程的堤壩防滲漏技術(shù)進(jìn)行研究，提高水利工程堤壩的防滲漏水平，這樣才能夠保障水利工程安全有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

對于水利工程堤壩發(fā)生決堤的原因進(jìn)行分析，主要的原因有以下幾種：預(yù)先埋設(shè)的滲漏管發(fā)生破損、壩體由于長期受壓而產(chǎn)生裂縫、壩體出現(xiàn)坍塌。在這幾個原因中，滲漏管發(fā)生破損以及壩體出現(xiàn)裂縫是主要的安全事故原因。從目前實際上來看，我國水利堤壩均存在嚴(yán)重的滲漏問題，因此必須加強(qiáng)對于水利堤壩防滲漏技術(shù)的研究工作，為保障水利工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 常用的水利工程堤壩防滲漏技術(shù)

1.1 灌漿防滲技術(shù)

灌漿防滲技術(shù)由于其施工造價比較低，可操作性較高，因此在實際施工中得到了廣泛的應(yīng)用。灌漿防滲技術(shù)能夠有效去除壩體中存在的裂縫，還能夠?qū)误w起到整體加固的作用，因此較為經(jīng)濟(jì)合理。為了減少對周圍環(huán)境的破壞，灌漿所采用的材料一般從當(dāng)?shù)孬@取，這樣也能夠盡可能降低工程的施工成本。根據(jù)大壩時間裂縫情況，需要在平行于壩軸線的位置設(shè)置灌漿孔，主要的灌漿孔與前面的壩之間相隔兩米左右，同時灌孔深約八米，主孔與副孔之間相距五米，兩者之間相距三米，這種孔道結(jié)構(gòu)能夠有效改善大壩內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)，提升大壩的整體抵抗能力。

1.1.1 灌漿材料

灌漿材料主要選用性能較穩(wěn)定可灌性較強(qiáng)以及固結(jié)較快的材料，用這種灌漿材料制成的漿液才具有較強(qiáng)的抗?jié)B能力。在實際工程施工中，灌漿材料一般就地取材，基本上是以當(dāng)?shù)氐姆圪|(zhì)土壤為主。為了得到更強(qiáng)的防滲灌漿材料，需要在主排孔上形成連續(xù)的防滲帷幕，帷幕的整體厚度要在15公分以上，并且灌漿材料的整體容重要大于1.6，滲透系數(shù)要盡可能減小。主要的關(guān)鍵步驟是鼓泡壓密，然后進(jìn)行劈裂流動，最后借助于被動土壓力進(jìn)行填縫。

1.1.2 工程施工

進(jìn)行施工的原則是先從兩邊進(jìn)行施工，然后進(jìn)行中間施工，先進(jìn)行外圍的灌孔灌漿，外圍灌漿三天以后，對其中水分進(jìn)行調(diào)整，這樣能夠使得壩體應(yīng)力狀態(tài)恢復(fù)。然后再對中間主孔進(jìn)行灌漿。進(jìn)行施工作業(yè)時可以采用間格成孔的灌漿方法，因為如果采用整體成孔方法，容易在壩體上造成穿孔，使得原有技術(shù)不能夠發(fā)揮實際的應(yīng)用。在單孔進(jìn)行灌漿的同時，相對于灌漿孔的下部進(jìn)行壓力灌漿，然后灌漿達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)以后，再將導(dǎo)管拔出，進(jìn)行純壓灌漿方法。

1.2 混凝土防滲施工

水利工程堤壩防滲漏施工中，混凝土防滲施工主要是利用混凝土達(dá)到防滲效果，保障水利工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。常見的水利工程堤壩防滲墻一般分為四種，一種是水泥攪拌樁的防滲墻，一種是自凝灰漿防滲墻；一種是高壓噴射防滲墻；一種是垂直鋪塑防滲墻。下面分別對這幾種防滲墻進(jìn)行介紹

1.2.1 水泥攪拌樁防滲墻

在進(jìn)行水泥攪拌樁防滲墻作業(yè)之前，首先需要利用深層攪拌機(jī)將水泥與土體進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，然后水泥?jīng)過硬化以及水化作用之后，固結(jié)成為水泥攪拌樁防滲墻。在長江大堤上，廣泛使用水泥攪拌樁防滲墻，占據(jù)整個防塵墻面積的70%。水泥攪拌樁防滲墻施工較為簡單，造價較為低廉，使用的施工設(shè)備較為簡便，水泥攪拌樁防最強(qiáng)的整體厚度約為30公分左右。

1.2.2 自凝灰漿防滲墻

自凝灰漿主要是在水泥與膨潤土中加入適量的緩凝劑形成的混合溶液，自凝灰漿在凝固之前可以作為護(hù)壁泥漿使用。如果自凝灰漿產(chǎn)生凝固作用之后，形成的墻體能夠有效預(yù)防水利工程堤壩的滲漏現(xiàn)象。自凝灰漿防滲墻在我國應(yīng)用還較少，一般存在于西方發(fā)達(dá)國家。

1.2.3 高壓噴射防滲墻

這種防滲墻是利用高壓射擊流直接沖擊大壩基層，然后在大壩基層內(nèi)部灌入水泥砂漿，使得水泥砂漿與大壩的覆蓋層進(jìn)行緊密結(jié)合，形成一道極為堅固的高壓噴射防滲墻。

1.2.4 垂直鋪貼

垂直鋪貼主要是利用挖槽機(jī)挖出殘渣，然后進(jìn)行有規(guī)律的鉆孔，鉆孔之后利用水泥砂漿進(jìn)行護(hù)壁，挖槽機(jī)存好之后鋪設(shè)防滲膜，并且進(jìn)行回填土作業(yè)，這樣就形成了垂直鋪貼。挖槽深度一般小于15公分，整個防滲帶的寬度約在30公分左右。

1.3 水平防滲

水平防滲主要是指在壩體的臨水一側(cè)鋪設(shè)混凝土或者是不透水的土工模，并且在背水一側(cè)覆蓋土。這種方法可以有效提高壩體的滲透水流的流線長度，并且能夠有效降低壩體在發(fā)生滲漏時對于壩體的破壞程度，減小滲透水流的坡降，從而能夠維持整個水利工程安全運(yùn)行的目的。在水利工程中，一般將臨水側(cè)的水平防滲稱為鋪蓋，背水一側(cè)的水平防滲稱為蓋重。

鋪蓋主要是利用粘土層或者是混凝土層進(jìn)行壓實，這些材料一般是體型較小的材料。背水一側(cè)的蓋重能夠有效防止壩基變形，如果水利工程堤壩出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，可以及時采用蓋重的方法，這樣就能夠起到壓滲的作用。如果范圍較大時，需要及時縮短壓蓋的寬度。一般來說壓蓋的寬度控制在一百米的范圍內(nèi)比較適宜。

2 水利工程堤壩防滲漏技術(shù)的選用原則

水利工程堤壩一旦發(fā)生滲漏事故，將會極大影響人民群眾生命和財產(chǎn)安全，影響水利工程的經(jīng)濟(jì)和社會效益，引發(fā)地面塌陷，因此不利于農(nóng)業(yè)以及生態(tài)的發(fā)展。必須要根據(jù)水利工程堤壩實際的工程效果，選擇合理的堤壩防滲漏技術(shù)，盡量減少工程投入的成本，做好水利工程的安全操作，這樣才能夠保障水庫下游人民群眾的生命和財產(chǎn)安全。根據(jù)工程實踐來說，如果水利工程堤壩破壞程度比較淺，可以采用防滲墻；如果水利工程堤壩出現(xiàn)集中滲漏的現(xiàn)象，可以采用高壓噴射注漿的方法來解決。如果在新的堤壩與老的大壩接合的位置發(fā)生滲流，可以及時進(jìn)行開挖和封堵，或者是進(jìn)行直接的灌澆。如果在分壩上出現(xiàn)滲流，可以進(jìn)行采取臨水坡截流的方法。

如果壩基出現(xiàn)滲漏，而且透水層厚度比較厚，可以采用鋪蓋防滲的方法。如果壩基的覆蓋層較淺，并且透水厚度較大時，可以在背水側(cè)進(jìn)行蓋重壓線的方法。以此來提高壩基的防滲性能。同時還需要注意除了以上幾種方法，還可以在堤角位置設(shè)置減壓井，減少大壩壓力的作用，能夠有效提升堤壩的防滲性能。

應(yīng)當(dāng)針對不同的滲漏現(xiàn)象，采用不同的堤壩防滲漏施工技術(shù)。綜合評定防滲漏工程的優(yōu)點和缺點，然后結(jié)合大壩的實際條件以及具體情況，將技術(shù)進(jìn)行有效銜接，這樣才能夠創(chuàng)造更多的社會與經(jīng)濟(jì)價值。隨著水利工程蓬勃發(fā)展，人們更加關(guān)注水利工程的堤壩防滲漏問題。因此需要加強(qiáng)水利工程堤壩防滲漏技術(shù)的研究，努力提高水利工程堤壩的施工質(zhì)量，有效維護(hù)人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

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