水利工程堤坝防渗加固施工技术分析

　　摘要：近年来，随着社会经济的迅速发展，我国水利工程建设事业取得了显著的成绩。作为一种地层防渗加固技术，高压喷射灌浆法因其应用范围广泛、施工便捷灵活、成本低等特点，在水利工程堤坝防渗加固施工中得到了广泛应用。本文在充分掌握高压喷射灌浆技术特点的基础上，结合具体工程案例，制定了合理的防渗设计方案，并对水利工程堤坝防渗中高压喷射灌浆施工技术要点进行了分析与探讨，以期全面提升防渗效果，保证工程建设质量。

　　关键词：水利工程;高压喷射灌浆;防渗加固

　　水利工程师论文范文：水利水电工程质量验收监督与管理

　　[提要]水利水电工程建设以社会效益为主，主要使用政府投资，直接关系公共安全和公共利益，必须加强质量验收监督管理。本文结合工程质量验收实际，分析存在的问题，提出改进途径及主要措施，以促进水利水电工程质量验收更加科学、严格、有序开展。

　　关键词：水利工程;质量验收;现状;实际问题;对策

　　0引言

　　伴随我国水利工程建设规模的不断扩大，为充分发挥水利工程使用功能，对工程防渗提出了更高的要求。堤坝作为水利工程的主要内容之一，若出现渗漏问题，维修难度极大。为此，必须重视堤坝防渗防漏问题，选择合理的技术及施工方案，提高堤坝防渗水平。如高压喷射灌浆法，能够有效提升地基防渗能力，保证坝基稳定性。

　　1高压喷射灌浆技术特点

　　上世纪60年代后，在静压灌浆法基础上，高压喷射灌浆技术被逐步开发并利用。高压喷射灌浆技术是一种通过高压水或高压浆液形成高速喷射流束，在此基础上地层土体将不断被冲击、切割、破碎，并填充水泥基质浆液，形成桩柱或板墙状凝结体，从而提升地基防渗能力。其特点包括以下几点：

　　1.1适用范围广

　　高压喷射灌浆法，可通过高压射流将土体直接破坏并加固，从而构成凝结体，提高地基质量。一般在工程建设中，多选用此技术进行施工，不仅能够强化地基，还能防渗止水，可适用于淤泥质土、粘性土、湿陷性黄土等。

　　1.2设备简单，施工灵活

　　相比其他设备，高压喷射灌浆设备体积小，占地少，具有灵活机动性，可在很小空间内进行施工。即便在地层钻一个孔径50mm的孔，同样可以施工。此外，可根据工程所需，合理控制加固范围。

　　1.3可控制固结体形态

　　在高压喷射施工中，为满足工程所需，可对旋转、提升速度等进行适当调节，也可进行喷射压力的适当增加或减小，或替换喷嘴孔径进行流量改变，保证固结体完全按照设计要求进行形状设置，如扇状、板状等。

　　2工程概况

　　伴随科学技术的不断进步，为满足工程建设需求，越来越多新技术、新工艺被广泛用于土石坝防渗施工。某水库运行多年，经检验可知，坝体、坝基等部位存在不同程度的渗漏问题，为保证堤坝安全，必须根据工程实际情况，采取科学、合理的防渗方案进行加固施工。本水库控制流域面积为7.35k㎡，3.39km为主河道长度，河道加权平均比降53.4%。280m为正常蓄水位，105万m3为总库容，2340亩为设计灌溉面积，但实际灌溉面积远达不到设计要求，仅为1840亩，因此，可将本水库工程看做是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等的综合型水库。水库大坝为均质土坝，104m为坝顶长度，284.27~285.10m为坝顶高程，6~7m为坝顶宽度范围，8m为最大宽度，28.88m为最大坝高。自水库建成运行之后，于建成第二年开始蓄水，后做扩建及加固处理，但此次检验发现，在坝体、坝基等部位存在渗漏水现象。坝体为粘土均质坝，坝体填土为中等透水性，下游坝脚具有较为严重的渗漏问题，将严重影响坝体稳定性，甚至产生更大的危害。基于此，决定对大坝进行防渗加固处理。

　　3防渗设计方案选择

　　因大坝渗漏问题严重，应做好防渗处理工作。根据大坝所在地形地貌及当地具体情况，可知所在地区粘土料不足，土料场与坝址之间距离较远，若采用粘土斜墙处理，将会大大增加施工成本，且防渗效果不佳。为此，决定采用两种不同的垂直防渗墙方案进行加固处理，具体如下：方案一、高压喷射灌浆防渗方案。方案二、薄壁抓斗造砼心墙防渗方案。按照工程实际情况，上述两种方案较为便捷，更容易控制施工进度，能够有效提升施工质量。两个方案所选设备不同，在地形地质适应性，施工难易程度等方面均存在不同差距。

　　第一，地形地质情况。方案一顺着坝轴线通过钻孔的方式进行处理，墙体和周围地形、坝基之间布设较为合理。方案二薄壁抓斗造砼心墙防渗墙顺着坝轴线设置，按照此次地质勘查结果可知，针对不透水岩层顶板线坝基埋藏不深，采取上述2个方案均与坝址地形地质适应。

　　第二，施工条件及难易程度。方案一设备操作简单，技术成熟，便于控制质量，且具有较低施工成本。但此方案对水泥灌浆具有较高要求，若遇大雨雪天气，需保护好水泥，施工时间有限，具有良好防渗效果。方案二施工速度快，便于施工质量控制，天气对施工影响小。但相比方案一其施工设备较为复杂。第三，加固后工程安全度。上述两个方案，由渗流角度分析，能够对大坝存在的渗漏问题进行有效处理。但因方案一设备简单，更易控制施工质量。第四，工程投资评价。通过工程投资分析，方案一投资金额为79.8万元左右，而方案二投资金额为94.3万元左右，由此可见，方案一更具经济性。综上所述，本大坝防渗处理可采用方案(1)，即高压喷射灌浆防渗方案。

　　4高压喷射灌浆生产性试验分析

　　施工前，需选择典型地层做现场试验分析，从而确定各项施工参数，便于指导后期大面积施工。根据工程建设所需，可采用双重管法进行高喷灌浆施工。此外，本试验灌浆时间设100min，7250kg为水泥消耗量。50cm为高喷单桩半径，60cm为高喷双桩搭接墙体有效厚度，通过现场勘查可知，成桩外观良好，具有均匀性，70%为置换率。

　　5高压喷射灌浆防渗加固施工技术要点

　　5.1施工工艺

　　(1)材料。本工程采用水泥浆作为高压旋喷灌浆浆液，以42.5普通硅酸盐水泥为主，若水泥出现结块、受潮等现象，则不得用于施工。要求在1.5：1~0.6：1之间控制高压旋喷灌浆浆液水灰比，每立方厘米密度控制在1.4~1.7g之间。(2)钻孔。采用Φ110~150mm为高压旋喷灌浆孔径，孔位误差控制在5cm以内。施工时，采用预防孔斜措施，平稳放置钻机，合理选择钻具。孔深误差需控制在1%以内。钻进施工中，如泥浆漏失严重，需及时采取措施处理，如将砂等掺入泥浆，或增加泥浆浓度等，当孔口正常反浆之后，采用再次进行钻进施工。(3)灌浆。在完成钻孔施工之后即可进行高压旋喷灌浆处理，按照从下到上的顺序进行高压旋喷灌浆施工，在施工过程中，需将喷射管在灌浆过程中卸除，搭接段可进行复喷，在0.2m以上控制复喷长度。在施工过程中，如有压力急增或降等问题，需及时找出原因，并进行处理。

　　5.2灌浆质量检测分析

　　(1)围井压水试验分析目前，已完成大坝高喷灌浆防渗墙施工，为保证其质量，了解施工效果，决定通过围井钻孔注水试验进行高喷防渗墙施工。由此可见，相比设计指标1x10-6cm/s，围井压水试验渗透系数值为1.755x10-7cm/s，满足设计要求。(2)高喷墙抗压强度试验分析为确保高喷墙抗压强度满足设计要求，本文选择3个试件进行分析，试件1，103mm高，Φ87.2mm，破坏荷载为35kN，抗压强度为6.3MPa;试件2，102mm高，Φ88.2mm，破坏荷载为22KN，抗压强度3.8KN;试件3，101mm高，Φ88.7mm，破坏荷载为36KN，抗压强度6.1MPa，抗压强度代表值为5.4MPa。相比设计指标3.0MPa，高喷墙芯样抗压强度代表值为5.4MPa，远远高于设计标准，可满足施工要求。

　　6结束语

　　综上所述，伴随社会经济的快速发展，水利工程作为国家基础设施建设的重要组成部分，施工质量的优劣直接关系到工程建设的价值意义，关系到社会稳定与人民生命安全。渗漏问题一直以来都是水利大坝工程常见病害之一，如何做好防渗加固施工显得尤为重要。高喷灌浆防渗施工的应用，可有效增强堤坝抗渗能力，保证工程质量。为此，应严格按照工程建设实际情况，根据渗漏原因，采取科学、有效的措施进行防治，进一步提高防渗技术水平，规范施工工艺，更好地提升工程防渗效果，推进我国水利工程事业持续、健康发展。