摘 要:洪涝在我国属于多发灾害,也是后果极其严重的灾害,每年都有导致巨大经济损失的洪涝灾害发生。堤防防渗在整个防洪抗涝体系中发挥着十分巨大的作用。加强对水利工程堤防防渗施工技术的研究,有利于提高水利工程堤防防渗施工水平,从而保障水利工程堤防防渗施工质量。本文结合笔者多年工作经验,侧重分析了水利工程堤防防渗施工的重要性,并对水利工程渗漏原因及处理技术进行探讨,望能对我国水利工程建设的发展,带来一定的参考。 

  关键词:水利工程;堤防防渗;施工技术 

  中图分类号:TV 文献标识码: A 

  1 关于我市水利工程堤防的简述 

  1.1 水利工程中堤防的作用 

  堤防是水利工程中最常见的挡水建筑物,一般都修建于江、河、湖、海及行洪区、围垦区等沿线,是我国历史上应用得最早、最广的防洪工程。利用堤防抵御洪水防止其泛滥成灾,以保障沿岸的工农业生产及人民群众的生命财产安全。堤防的作用是约束洪水,一方面将洪水限制在行洪通道内通过,增加了行洪的水深和流速,使泄洪排沙更加通畅,以减少淤积,保证通航;另一方面通过筑堤进行围垦造田,可以增加土地,改善农业生产条件,同时堤防还能起到安全屏障作用,抵御风浪和海潮的侵袭。 

  1.2 我市堤防情况分析 

  我市地处浙东沿海,甬江流域辐射全境,水利资源非常丰富,水利工程数量众多,其中中下游堤防延绵总长约500公里。由于上游山区分部面积占30~70%,每遇台风暴雨,山洪渲泄而下,加上原有堤防单薄渗漏,防洪标准偏低,往往造成平原地区洪涝灾害频发,损失严重,因此沿岸筑堤内设泵站排泄即成唯一措施。近20年来,随着改革开放和国民经济发展的强力推动下,政府斥巨资,花大力气改善基础设施条件,使我市水利资源得到了有效的利用。 

  仅就本公司近年来所承建的100余处堤防、中小型水库、大坝除险加固工程情况来看,在防渗加固功效方面均取得了较好的效果,特别是在遭遇2012年8月“海葵”、2013年10月“菲特”百年一遇特大洪水的严峻考验下均安然无恙。 

  2、大坝渗漏表现形式 

  大坝病险问题主要是各种原因引起的渗漏问题,常表现在以下方面: 

  1)、大坝建成蓄水后,由于选取土料物理力学指标不当,致使浸润线常高于设计的浸润线水位,导致渗流从坝的下游坡面溢出,使下游坡失稳。 

  2)、坝基和坝身产生危害性渗透变形,导致坝基或坝身淘空破坏。 

  水利工程大坝体量非常大,对于基础承载力有较高的要求。很多基岩在水下较深的位置,由于长期水流冲刷和腐蚀,在基岩中会形成大量的裂缝和空隙。如果不对其进行处理,在高压的水压力作用下,水库内的水仍然会从这些孔隙中渗出。 

  根据这种情况,通常我们选用高压止水帷幕:把一定配合比的具有流动性和胶粘性的浆体,注入到基岩中,通过流动浆体来封堵基岩内部的裂缝,形成整体来提高基岩承载力和抗渗性能。 

  3)、坝体覆盖层的抗渗,水库大坝基础完成后要采取回填的形式对基础进行保护。后期在水位升高的时候,回填的泥土会与水形成融合物,对坝体基础造成一定的腐蚀作用。因此我们通常选用高压喷射防渗墙:利用高压设备将水泥浆体注入到坝基覆盖层,使水泥浆与地下泥土进行混合,形成防渗墙,对坝体基础进行有效的防护。 

  4)、地质条件差,往往认为土坝对基础要求不高,因而忽视工程与水文地质条件及其基础的防渗处理,造成基础漏水。 

  3 水利工程堤防防渗施工技术 

  3.1 帷幕灌浆防渗施工技术 

  帷幕灌浆防渗施工时,要先按照一定的配制比例配制出浆液,使其具有一定的流动性和胶凝性,然后再把配制好的浆液通过钻孔压进岩层的裂缝当中去,经凝结硬化后,不但能够增强岩基的强度,还提高了岩基的整体性和抗渗性。 

  帷幕灌浆防渗施工技术一般有孔口封闭灌浆法、GIN灌浆法和自下而上 

  纯压式灌浆法等。 

  3.2 高压喷射防渗墙施工技术 

  高压喷射防渗墙施工技术就是通过浆液的高压射流来冲击、破坏土层,并和土层的颗粒搅拌混合成为一体,在凝结硬化后就形成了防渗墙,使地基得到了加固,提高了防渗性能。 

  施工时,先要用钻孔机进行钻孔,接着再将灌浆管放进灌浆部位,并通过灌浆管上的喷头把高压浆液对着土层进行喷射,通过对土层的切割与搅拌,使土层的结构被改变并和浆液混合成为一种新的凝结体。 

  高压喷射防渗施工技术的特点是施工设备简单、方便,适用范围广,施工效率高、成本低、效果好,在各种堤防防渗工程中得到了广泛的应用。 

  高压喷射防渗施工技术按喷射方式分主要有旋转喷射、定向喷射和摆动喷射三种。旋转喷射通常用来对地基进行加固,以提高地基的抗变形能力,从而减少地基由于变形、破坏而发生渗漏的现象;定向喷射和摆动喷射则主要用于对地基进行防渗,以提高堤防边坡的稳定性。 

  3.3 混凝土防渗墙施工技术 

  混凝土防渗墙施工技术属于垂直防渗施工技术,是在上个世纪六十年代才逐渐发展起来的,通过五十多年的不断发展与改善,目前已经成为水利工程堤防防渗中应用得最广泛的一种防渗施工技术,也是堤防工程中粒状土体的主要防渗施工技术。 

  混凝土防渗墙施工技术能够对防渗墙的厚度进行比较有效的控制,而且墙段的结合比较紧凑、密实,具有较高的安全性和可靠性,不但可以对堤防地基进行永久性的防渗施工,还可以对发生渗漏的堤防工程进行防渗堵漏处理。 

  混凝土防渗墙施工技术可分为浅薄型和深厚型两种。对于浅薄型混凝土防渗墙施工技术,防渗墙的深度范围通常控制在10 ~ 20m内,最深可达30m,而厚度通常控制在100 ~ 250mm范围内,最厚可达300mm,通常适用于对江、河的堤防工程的防渗施工,或者是对坝基厚度在30m以内且水头较小的土石坝堤防工程进行防渗施工。对于深厚型混凝土防渗墙施工技术,防渗墙的厚度一般控制在600 ~ 800mm范围内,最大可达1300mm,通常用于承受水头在20m以上,墙深超过30m的大坝及险要地段的堤防防渗施工。据有关水利杂志介绍,在三峡水库二期工程中,混凝土防渗墙的最大深度就达到了73.5m,小浪底大坝的混凝土防渗墙的最大深度则达到了81.9m,到了2003年,在新疆的下坂地水利枢纽工程中,混凝土防渗墙的最大深度则达到了102m。