水利堤壩工程防滲加固工藝研究
摘要：文章對我國目前水利堤壩工程防滲加固技術(shù)工藝進(jìn)行研究，針對存在的防滲加固問題，提出相應(yīng)的有效措施，為相關(guān)水利工作者提供參考。
關(guān)鍵詞：水利堤壩；水利工程；防滲加固；防滲技術(shù)
中圖分類號(hào)：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—8937（2012）23—0161—02
在目前的社會(huì)發(fā)展中，以經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展模式，已經(jīng)成為了現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主題。水利資源作為人類最基本的自然資源，有效合理地利用和節(jié)約水利資源，不僅是人類社會(huì)發(fā)展的需要，而且是自然資源發(fā)展和保護(hù)上不容忽視的重點(diǎn)問題。目前，隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，水利堤壩工程在安全方面與除險(xiǎn)防滲等加固技術(shù)上取得了相當(dāng)大的進(jìn)步，然而，隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，一些水利堤壩工程在防滲加固技術(shù)上存在著很大的問題，直接影響了水利堤壩發(fā)揮正常的作用，而由于我國長期以來存在的各方面原因，在水利工程建設(shè)方面一直相對滯后，而且存在較大的問題，相對一部分的水利堤壩工程存在安全隱患，特別是關(guān)于堤壩工程的防滲加固技術(shù)，部分水利堤壩由于念舊失修，壩體老化，在工程的整體質(zhì)量上已經(jīng)存在相當(dāng)嚴(yán)重的問題，而由于經(jīng)濟(jì)原因影響，又不得不繼續(xù)維持運(yùn)行，如此一來，不僅使水利工程的原有經(jīng)濟(jì)效益降低，而且很難發(fā)揮其原有的防洪除險(xiǎn)作用，嚴(yán)重的情況，更可能對水利堤壩工程附近的居民造成生命財(cái)產(chǎn)威脅。但是，由于相關(guān)的政策不完善及資金不足等條件制約，在水利堤壩工程的防滲加固技術(shù)還十分不成熟，也不到位，因此，積極解決我國水利堤壩工程的防滲加固技術(shù)和相關(guān)工作刻不容緩，這不僅是完善我國防洪體系的必要手段，而且是推動(dòng)我國水資源利用和水資源調(diào)控發(fā)展的重要內(nèi)容。
1 我國水利堤壩工程中存在的安全問題
首先，在現(xiàn)階段我國水利堤壩工程中存在的安全問題十分多樣，大體分為以下幾種，其一，水利堤壩防洪抗洪能力比較低。其次，水利堤壩的防滲工作不到位，壩體漏水情況嚴(yán)重。再次，有泄水、輸水的水利堤壩抗震能力過低，穩(wěn)定性存在嚴(yán)重問題。最后，對于風(fēng)浪沖刷的侵蝕、白蟻危害及金屬結(jié)構(gòu)不牢靠等問題，一直存在于水利堤壩工程。
另外，在現(xiàn)階段我國的水利堤壩工程中，防滲和加固的技術(shù)力量十分薄弱，由于我國的水利堤壩工程發(fā)展起步較晚，在整個(gè)水利堤壩工程管理體系中，雖然有專門管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置，然而，在具體的管理上缺乏專業(yè)性，專業(yè)的工程維修和維護(hù)的技術(shù)人員在數(shù)量上緊缺，一些地區(qū)的管理工作和技術(shù)工作都由不具備專業(yè)技術(shù)的村民擔(dān)任。
2 水利堤壩防滲加固工藝研究
有關(guān)水利堤壩工程加固的措施主要有：加高壩體，以此增加水庫蓄水量來加固。另外還有增加蓄水和泄水的水利工程建筑，或者擴(kuò)建、改建蓄水水利工程建筑，例如，建筑一些溢洪道和其他管道，以此來達(dá)到蓄水和泄水，對于此方法需要的是技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較。而在具體的水利堤壩工程防滲加固過程中，首先，要確定采用哪一種加固方法，明確是要加大加高壩體，還是擴(kuò)建蓄水建筑物，有的情況是兩種加固方法共同使用的。例如，在水利堤壩工程的穩(wěn)固性不達(dá)標(biāo)，需要進(jìn)行堤壩加固的時(shí)候，通常會(huì)在水庫大壩頂部直接加高，并在迎水面把防浪墻垂直加高，一般的高度在一到兩米；另外還可以在水壩的背水面加高，一般在上一種方法不能滿足標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在水壩的背水面用風(fēng)化料等透水性好的材料進(jìn)行加高。
另外，水利堤壩工程的防滲施工主要體現(xiàn)在滑坡、裂縫和滲漏，而大部分的滑坡和裂縫的出現(xiàn)一般都是由滲漏導(dǎo)致的。因此，在處理水利堤壩工程質(zhì)量上，防滲是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的防滲原則是堤壩的上部分進(jìn)行堵滲，在水壩的下部進(jìn)行排滲，而關(guān)于堵滲的措施，一般有水平防滲和垂直防滲。水平防滲一般用粘土進(jìn)行鋪蓋在結(jié)合水壩下部的挖溝排滲及減壓井排滲等，達(dá)到防滲的效果。垂直防滲有主要采用混凝土防滲和噴射灌漿防滲。
為了更加深入的研究通過實(shí)例進(jìn)行分析。某水庫自建成以來，在20年的運(yùn)行中，逐漸出現(xiàn)了許多工程問題，其中圍堤滲漏破壞嚴(yán)重影響水庫的安全運(yùn)行：圍堤普遍存在滲透穩(wěn)定問題，下游的一級(jí)馬道、二級(jí)馬道及戧臺(tái)面有不同程度的積水現(xiàn)象，浸潤線出逸點(diǎn)普遍較高，曾發(fā)生多處管涌破壞。堤身與堤基接觸帶土層滲透系數(shù)較大，部分堤段坡腳有明流出現(xiàn)。滲漏導(dǎo)致圍堤下游坡的明渠段護(hù)砌擋土墻大面積坍塌、破損，損壞率已達(dá)70%，并導(dǎo)致明渠護(hù)坡出現(xiàn)較大的塌坑。針對上述問題進(jìn)行加固防滲，首先，高壓噴射灌漿采用擺噴折線型布置型式，灌漿材料為水泥粘土加膨潤土，灌漿孔孔距1.5 m，防滲墻體厚度0.2 m，偏角10°，擺角20°，墻體滲透系數(shù)小于等于5.0×10 cm/s，在淤泥質(zhì)粘土層內(nèi)為降低應(yīng)力水平，可適當(dāng)提高防滲墻體厚度。考慮施工場地布置，防滲墻設(shè)在堤項(xiàng)下游堤肩處。
通過細(xì)致分析，本段堤身填土及其下層的粉土、粉砂層滲透系數(shù)較大約為2.48×10cm/s，其下以粘土、粉質(zhì)粘土為主，滲透系數(shù)為8.4×10cm～3.0×10cm/s，為弱透水層，為提高防滲墻防滲效果，將墻體底部嵌入該土層內(nèi)1m，墻底高程為—18.5m。成墻后的墻體抗壓強(qiáng)度不低于1.0MPa，防滲墻體的彈性模量不大于500～700MPa。
在具體加固和防滲工程中，針對水利堤壩工程的具體情況，采取工程措施，有的是壩基加固防滲，有的是壩體和壩基都需要進(jìn)行防滲和加固，而在水利堤壩防滲工程中更多的是采用垂直防滲的措施，其優(yōu)點(diǎn)在于不需要把水庫中水放空。而水平防滲措施一般都必須把水庫中的容水放空方可進(jìn)行。
3 提高水利堤壩工程防滲加固工藝質(zhì)量措施
首先，加強(qiáng)水利堤壩工程的防滲加固工藝質(zhì)量，必須提高專業(yè)技術(shù)人員的數(shù)量和專業(yè)技能，面對我國現(xiàn)階段的水壩加固防滲技術(shù)人員緊缺情況，一般都是大型水庫才有專業(yè)的技術(shù)人員，但由于年老的過多，年輕的缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此，目前國內(nèi)水利堤壩建設(shè)對專業(yè)技術(shù)人員的要求逐漸升高。而且，隨著科技的進(jìn)步，一些大型水庫已經(jīng)建立了水利情報(bào)和工程情況的自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，這就要求水庫的專業(yè)技術(shù)人員不僅要對工程實(shí)施中可能出現(xiàn)的技術(shù)問題了解掌握，而且還要能對新科技進(jìn)行了解，做到簡單的系統(tǒng)維護(hù)及對資料的分析。因此，全面培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才，提高技術(shù)人員專業(yè)技能和素質(zhì)是現(xiàn)今加強(qiáng)水庫工程質(zhì)量的有效途徑。其次，在進(jìn)行水利堤壩工程防滲加固工程的同時(shí)，要注意自然資源的保護(hù)及開發(fā)利用，遵循可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，加強(qiáng)水利堤壩防滲加固工藝的研究，促進(jìn)人類與自然和諧發(fā)展，從而推出社會(huì)的全面進(jìn)步。
