分析堤坝水利工程堤坝防渗加固技术设计

论文导读：，其中滑坡和裂缝的产生，有的也与渗漏有关，所以处理堤坝质量，关键是防渗，这里主要是针对防渗提出一些常用的工程措施。一般处理防渗的原则是“上堵下排”。上堵的措施有水平防渗与垂直防渗。水平防渗有勃土铺盖结合下排开挖导渗沟、减压井和水平盖重压渗等;垂直防渗有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗.冲抓套井回
摘要: 本文结合作者多年的工作经验，阐述了水利工程堤坝防渗加固技术及措施，提供给同行参考。
关键词: 水利工程；防渗措施

1、堤坝工程出险种类及施工方案

1.1 水利工程堤防出险的种类

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。

1.2 水利工程中堤防防渗施工方案的选择

首先，堤身的防渗处理，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防渗处理，也可考虑采用盖重排水减压反滤保护等其他措施。

2、现有加固技术的应用范围分析

因为水平防渗措施需要放空水库，在实际加固工程中，使用的比例很小。坝后减压排渗设施，多在工程兴建的时候随坝体主体工程一起修建。防渗加固工程中多采取的是垂直防渗措施。混凝土防渗墙技术施工条件要求宽，因此其适应性很广，可以适应复杂的工程地质条件。墙的两端与岸坡或岸边基岩相连接，底部可以根据要求嵌入基岩内一定深度，截渗效果明显。但是相对于其他技术，混凝土防渗墙施工速度较慢，成本较高；射水造孔浇筑混凝土防渗墙技术，由于它采用高速射流建造槽孔，代替了钻机造孔，提高了施工速度，降低了造价，但是这项技术的应用有局限，只能用于均质土砂地基；高压喷射灌浆技术主要用于坝下地基覆盖层、接触带等的防渗，也是一种适用性很强的加固技术，可以在大块径、堆石体等地质条件建造防渗墙，由于它与混凝土防渗墙技术不同，不需要开挖槽孔就可以在一定深度建墙。因此大大降低了高坝地基加固的成本，同时缩短了工期；劈裂帷幕灌浆技术适源于：毕业论文总结www.7ctime.com
用于土坝、土堤及某些地质条件下的地基防渗加固，能形成垂直连续的防渗帷幕，还能解决坝体主要部位的变形稳定，质量可靠，施工速度快，成本低。各种防渗技术的适用范围见表1。


表1各种防渗技术的适用范围

3、堤坝防渗工程质量保障措施

关于工程质量问题，堤坝主要是渗漏、滑坡和裂缝，其中滑坡和裂缝的产生，有的也与渗漏有关，所以处理堤坝质量，关键是防渗，这里主要是针对防渗提出一些常用的工程措施。一般处理防渗的原则是“上堵下排”。上堵的措施有水平防渗与垂直防渗。水平防渗有勃土铺盖结合下排开挖导渗沟、减压井和水平盖重压渗等;垂直防渗有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗.冲抓套井回填薪土防渗及土工合成材料防渗等。

3.1垂直防渗措施

以混凝土防渗墙为例。混凝土防渗墙的主要优点可以适应各种不同材料的坝体和复杂的地基及水文和工程地质条件。如处理坝体、坝基整体防渗，可从坝顶建造防渗墙，直达基岩，墙的两端与岸坡防渗设施或岸边基岩相连接，墙的底部可嵌人新鲜岩层或弱风化基岩内一定深度。如仅处理坝基防渗，其防渗墙上部应与坝体的防渗体相连接，并深入一定的深度。在处理中只要严格控制质量，是可以达到彻底截断渗透水流的目的。这是病险水库防渗加固常用的一项措施。
在混凝土防渗墙施工中，必须确保施工质量，尤其应注意两槽孔混凝土墙间连接问题，是保证防渗的关键，在连接部位，从孔口到孔底的任一高度连接的墙厚必须达到设计厚度，而且混凝土墙间必须连接紧密，不能有夹泥层，以防渗透破坏。例如，某水库的土石坝为勃土斜墙砂砾石坝，坝基砂卵石层深48m，采用混凝土防渗墙，在施工中，由于质量论文导读：各层颗粒级配、渗透系数和允许渗透坡降等。一般来说，应满足的条件是:①铺盖下卧冲积层内渗透坡降，不能超过冲积层土沙的允许渗透坡降，达到地基渗透稳定;②通过铺盖的渗透坡降不能超过铺盖土的允许坡降，达到铺盖填土渗透稳定;③下游渗流出逸处的剩余水头，不至于产生渗透破坏，达到渗流出口渗透稳定;④渗流量小于允许损失量.达到
控制不严，槽孔两墙接头夹泥皮较厚，有的被渗流冲蚀流失，造成漏水，坝面塌坑，后在接缝处钻孔，浇筑混凝土堵塞了缝隙，水库才能正常运行。

3. 2水平防渗措施

①水平铺盖加固
加固水平防渗铺盖，必须检查地区和坝址工程和水文地质状况，这是做好防渗加固的先决条件。通过勘察，了解坝基砂砾石平面和空间的分布情况、层次性质和分布规律以及地下水动态特性和渗透途径等，以便针对不同的具体条件，可能发生的问题、性质和程度，以及已成的铺盖情况，确定加固铺盖的具体尺寸、范围，铺盖层下是否需要增设反滤层，是否有软弱基础需要处理。同时，还要调查加固铺盖土料的料源、数量、级配、最大干容重、最优含水量、渗透系数和允许坡降等。
在加固水平铺盖时，根据补做的详细勘探试验资料，做出覆盖冲积层的地质剖面图，进一步查明各层颗粒级配、渗透系数和允许渗透坡降等。一般来说，应满足的条件是:①铺盖下卧冲积层内渗透坡降，不能超过冲积层土沙的允许渗透坡降，达到地基渗透稳定;②通过铺盖的渗透坡降不能超过铺盖土的允许坡降，达到铺盖填土渗透稳定;③下游渗流出逸处的剩余水头，不至于产生渗透破坏，达到渗流出口渗透稳定;④渗流量小于允许损失量.达到渗流损失量最小。这四条中，以第一条最为重要。为了满足上述四条的要求，正确的加固设计，主要是确定补强的长度、厚度、密实性及渗透性。铺盖长度应保持一定的水平渗径，防止接触冲刷及内部管涌，并结合下游排水减压设施，使出逸坡降小于允许值。铺盖有效长度是指增加铺盖长度，虽然可以减少自铺盖前端进入坝基的渗流量，但通过铺盖本身渗人坝基的渗流量却相应地增大，在达到有效长度后，再增加长度就不再减少渗流量。铺盖有效长度是随铺盖不透水性增加而减小，随铺盖厚度、坝基深度、坝基渗透性及水头的增加而增长。均质坝底为不透水轮廓，铺盖长度可适当减短。对地质层次复杂的，最好根据电拟试验来确定。铺盖厚度与密度应满足铺盖本身的渗透稳定的要求，而不至于被水头渗透力穿破。一般采用碾压施工时，铺盖前端厚度为0.5～1.0m，末端与坝体接合处厚度为1/6～1/10水头，均质坝体可稍薄些。如土料透水性较大，密实度较低，还应加厚。铺盖透水愈小，厚度愈大，防渗作用愈好。一般应是地基的几百分之一，甚至上千分之一。铺盖加固应严格控制质量，特别是接触部位，更要保证质量。铺盖与地基接触处，如地基透水性大、级配差的砂砾石层，则应加铺反滤层.以免水库蓄水后，加固的铺盖，重复发生裂缝、塌坑等。在加固铺盖时，应采用碾压法施工。在特殊情况下，如不能放空水库时，也可利用水中倒土、深水抛土、冰上凿孔抛土及人工放淤等方法，但只能作为加固的辅助手段。
②排水减压设施加固
排水减压设施一般采用导渗沟、减压井及水平盖重压渗等设施。对导渗沟的加固，应根据设计要求，严格掌握层间关系，防止导水沟淤堵。
一旦发生淤堵情况或局部破坏，应及时清除和翻修。导渗沟的断面应满足正常排除渗水的要求，不足者，予以扩大。导渗沟还应有一定的纵坡和排水出路，如发现有积水，应及时加以整修，使渗透水能够及时地排除。对减压井的加固，主要是解决井内淤塞，起不到减压作用的问题，应及时冲水清理，但不要破坏井壁反滤层，以免失去反滤作用。还要防止人为地向井内投小块石，如已发现，及时设法清除，并加强井口保护，以防再次发生。对水平压渗盖重设施的加固，如发现反滤层失效或压渗厚度不够.就及时翻修，满足设计厚度。
4、结束语
我国有许多水利堤坝需要进行防渗处理，堤坝防渗加固尤为重要。因此，提高水利工程堤坝防渗加固技术，对我国水利工程意义重大。