摘要：文章以水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用为研究对象，并结合某水库工程实际情况，展开以下探讨，以供参考。
关键词：水利工程施工；堤坝防渗；加固技术；运用
一、工程概况
某中型水库工程，主要功能为防洪、灌溉，总库容为1 900万m 3，设计洪水为313．44 m，大坝总长度为460 m，坝顶宽6．0m，高程为315．56 m。本工程建设多年，现检查可见，防浪墙损坏严重，坝顶高程已无法满足防洪要求。该工程采用干砌石护砌作为土坝上游坝，由于护坡砌石尺寸较小，厚度偏小，坝后坡为碎石护坡，粒径又较大，存有严重风化情况，质量不良。因大坝病害严重，渗漏损失过大，为保证水库安全，需做防渗加固处理。
二、工程质量评价
经多次勘探分析可知，坝体构成成分为心墙、坝壳风化砂、护坡块碎石。旧坝心墙厚度范围为2．5～7．6 m，厚度不一致，306．50～311．00 m为顶面线高程范围，4．5 m为高差最大值。坝壳风化砂厚度范围为5．0～8．4 m，护坡块碎石厚度仅为0．3 m。
由心墙物质成分分析，主要材料为低液限黏土，局部存有粗砂透镜体，淤泥质土透镜体，在高程306～309 m路段，心墙处存有碾压质量不足、力学指标强度较低等情况。此外，在新旧坝接触部位，多处存有黑色淤泥质土。无论是从纵向来讲，还是横向来讲，此心墙防渗体均不具备完整性。如纵向分析，左坝段心墙较低，且矮，观测可知，坝体内已有水位，311．45 m为库水位，坝体水位在305．43～308．66 m，表明水位在心墙段内出现。横向来讲，右坝段砂层连接坝端较强透水性的基岩，且与基岩地下水相通，导致此段渗透系数加大。由此可见，在该坝体位置心墙作用较小，与设计标准防渗要求不符，为此，需对坝体进行防渗加固处理。
三、水利工程施工中坝防渗加固技术的运用
1.选择合适的防渗加固方案
坝防渗加固技术的操作目的，在于帮助水利工程获得更大的安全保障，减少过往存在的缺失和不足，在多个角度上更好的完善工作体系。笔者认为，要想让坝防渗加固技术的功能充分发挥出来，必须选择合适的防渗加固方案。第一，要求技术人员、勘查人员，对水利工程本身的要求、施工内容、重点难点等，都进行深入的分析整理，而后在拟定防渗加固方案的过程中，至少拟定两种方案，观察哪一种方案能够得到较好的效果，避免造成疏漏的情况。
第二，在防渗加固方案的设定过程中，需要将防渗墙的设计作为重点内容来对待。现阶段的中小型水利工程占有主导地位，可是中小型工程的要求并不少，同时需要应对更多的影响因素，防渗墙的设计、施工，都应该按照科学的标准来完成。第三，在施工现场的调查研究中，必须针对各种材料以及砂砾石的影响有效的消除，否则很容易在防渗加固过程中，出现严重的隐患。
2.常见的水利工程堤坝防渗加固技术
（1）速凝式低压灌浆法
当水利工程项目高危水位下部发生管涌现象的时候，可采用速凝式低压灌浆法进行处理。根据管涌部位的地质特点，可选用30型钻机和50型钻机分别对黏土层和砂砾层尽心钻孔施工，把黄豆、大米等具有遇水膨胀特性的物质灌注到孔中。当压力处于49 kPa的时候，应将速凝剂与水泥浆缓慢注入到孔内。之所以要在钻孔之中加入一些膨胀物质，主要目的是降低管涌水流的速度，使管涌阻力进一步增大，以免水泥浆在灌注的过程中由于受到水流的作用而露出。同时，通过加入适量的速凝剂，还能使水泥浆的凝固时间有效缩短，从而有效解决管涌问题。
（2）帷幕灌浆法
帷幕灌浆法又被称为劈裂式的帷幕灌浆技术，其主要作用是防止坝身渗漏问题的出现，使堤身得到有效加固。结合堤坝的曲直情况，采用适当的钻具进行施工操作，进而最大限度提升坝身的整体坚实性和稳定性，降低渗漏问题的发生几率。在实际灌浆的时候，应当严格按照从上往下的顺序进行，且必须坚持少灌多复的原则，从灌入稀泥浆逐渐过渡到灌入稠泥浆，且必须控制好灌注压力，一般来说，压力应当从高到低，根据具体情况的不同可灵活变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对灌浆过程中出现的局部凸起、串浆、冒浆等问题，应当及时进行处理。泥浆应当按照预先设计好的方案沿着堤坝的轴向形成一道坚实的帷幕，这样才能使堤身的坚固度与防渗性能得到最大化提升。
（3）填充式高压灌浆法
在水利堤坝工程施工中，对于坝体土层较为干燥、间隙较大的堤坝，采用高压填充式灌浆法更能加快缝隙的填充，浆料的渗填效果也较好，因而此法主要用于堤身蚁穴、溶洞引起的渗漏防治，在对堤基基础进行灌浆时也通常使用此法。用于基础灌浆时，在需灌浆的堤段上，根据堤坝情况选择梅花形或矩阵型钻孔方式钻孔，孔距以1.5～2.0 m为宜，孔深需钻透坝体、深入基础至少2 m，必要时需深入基础下方的砂砾层。灌浆时，从下往上阶段性灌浆，坝体保持干燥，灌注压力一般在127.40～166.60 kPa之间，灌注至孔口为止，采用黄泥封口。
（4）水平防渗加固技术
水利工程堤坝防渗施工阶段所采取的水平防渗加固技术，主要分为以下三种：第一，反滤沟导渗技术。该项技术的使用，有一定的条件限制，就是只能在背水坡有大面积渗水情况时使用，当邻水一侧没有达到预期的节流效果时，采用该项技术能够对堤坝的背水坡区域的溢出点高度进行控制，确保整体坡面的稳定性得到提高，但该技术应用前还要对堤坝的整体情况进行综合性分析，才能酌情考虑使用。第二，透水压渗平台技术。使用该项技术前同样需要对堤坝的整体渗漏情况进行分析，到符合条件时才能使用。这项技术有更高的施工难度，虽然能达到预期的防渗漏效果，但是整体工程量会增加。第三，临水截渗技术。该技术的优势在于，能够有效的改善堤坝的渗漏情况，充分解决堤坝在持续渗漏时出现的问题，对堤坝的防渗加固有明显的改观。
四、防渗效果分析
1.加固前渗漏现状
本工程坝基处渗漏严重，加固前具有较为明显渗漏现象，尤其是在坝左侧部位，起讫桩号为0+100～0+360段。经检测311．45 m为库水位，通过三角堰量测坝后渗流量地表溢出部分，为9．2 L/s，也就是793 m 3/d，从坝后坡脚位置不断渗流于外侧。在探坑开挖时，地下水不断向外涌水，且伴有泥沙，具有较大库水渗漏量。
2.渗流监测设计
于土石坝而言，渗流问题极为严重。此次渗流监测，主要监测对象为坝基渗水压力与渗流量。①坝基渗水压力监测。通过监测坝基渗水压力，可对坝基渗流动力压力的分布情况、大小等深入了解，并能对坝体渗流状态等进行有效判断，便于采取措施及时处理。根据工程实际情况，现观测横断面选3个剖面，桩号为0+100、0+250、0+350，共设测压管9个，均在管内设渗压计。②渗流量监测。将量水堰分布设于主坝下游坝坡脚纵向排水沟、中央排水沟内，共3处。
3.防渗效果评价
修建防渗墙之后，通过观测各测量仪器内的数据，可知具有良好防渗成效，塑性混凝土防渗墙的应用，可满足防渗目的。具体结果如下。
（1）坝后渗漏现象基本不见。自防渗墙施工结束后，1年期观测，水库蓄水与正常311．70 m高水位，原坝脚部位存在的涌水点未见，坝后土壤含水量下降。由中央排水沟量水堰数据可知，渗漏量为2．3 L/s，相比原渗漏量9．2 L/s，下降较大，经目测，渗水清澈，不浑浊，未见细颗粒。
（2）坝体内水位下降显著。经观测，库水位为311．45 m时，大坝桩号0+230段坝轴线钻孔稳定水位为306．45 m，0+350段为305．43 m，防渗墙施工之后，库水位可达到311．70 m高水位，而上述2个断面位置的水位分别为304．85 m，下降了1．6 m；另一个为304．30 m，下降了1．13 m，表明混凝土防渗墙加固施工，可有效避免渗漏，控制渗压水头，解决渗透破坏问题。
参考文献：
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[2]石元斌.简谈水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用[J].价值工程，2018（19）
[3]徐开旭.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的探讨[J].科学技术创新，2019（7）
论文作者:江剑豪
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：堤坝论文; 防渗论文; 水位论文; 技术论文; 防渗墙论文; 坝基论文; 工程施工论文; 《基层建设》2019年第28期论文;