水利工程堤坝加固施工技术研究

引言

水利工程在社会经济发展中起着至关重要的作用，而堤坝作为水利工程的关键组成部分，其安全稳定直接影响着整个工程的效益和周边地区的安全。随着时间的推移和环境的变化，部分堤坝会出现渗漏、裂缝、滑坡等病害，需要及时进行加固处理。因此，研究和应用先进的堤坝加固施工技术具有重要意义。

1 堤坝加固施工技术

1.1 高压喷射灌浆技术

高压喷射灌浆技术是通过高压射流将水泥浆液喷射到地基土体中，使浆液与土体混合凝固，形成防渗帷幕或加固体，从而提高地基的防渗性能和承载能力。根据喷射介质和工艺的不同，可分为单管法、二管法、三管法和多管法。

（1）单管法：利用单根喷射管，以高压将水泥浆液喷射到地基中，形成凝胶。该方法适用于淤泥、流沙等地层结构的加固和防渗施工，优点是水灰比易于控制，能量利用率高，但最终凝胶尺寸相对较小。

（2）二管法：采用双通道灌浆管，同时喷出高压水泥浆和空气，扩大损伤区域，形成更大的凝胶。适用于软土层，可提高加固和防渗效果，但对施工设备要求较高。

（3）三管法：通过三个通道分别输送高压水泥浆、空气和清水，在超高压下进行施工，形成大尺寸的凝胶。主要用于软土地基和含砂地层的加固和防渗，施工机械损耗小，注射压力高，最终凝胶量大。

（4）多管法：在地表钻放空孔，放置多个管道，利用超高压射流破坏土壤结构，形成巨大的内部操作空间，然后填充水泥浆等材料，形成大直径固结体。适用于复杂的地层条件，但施工工艺复杂，成本较高。

1.2 防渗墙技术

防渗墙技术是通过在堤坝基础或坝体中建造一道连续的墙体，阻止水流渗透，提高堤坝的防渗性能。常见的防渗墙施工方法包括高压喷射法、自凝灰浆法和混凝土搅拌桩法。

（1）高压喷射法：利用高压射流将水泥浆液喷射到土壤中，形成防渗墙体。该方法适用于多种地层，施工速度快，成本较低，是一种应用广泛的防渗墙技术。

（2）自凝灰浆法：在施工前向灰浆中添加缓凝剂，待灰浆凝固后形成防渗墙。该技术仍处于研究阶段，技术尚不成熟，但具有一定的发展前景。

（3）混凝土搅拌桩法：将混凝土与土壤充分搅拌，形成防渗墙。该方法能有效提高防渗效果和地基质量，适用于水利工程和坝基工程。

1.3 劈裂灌浆技术

劈裂灌浆技术是通过在坝顶钻孔，将泥浆以高压注入坝体，使坝体产生劈裂，泥浆填充到劈裂的缝隙中，从而提高坝体的密实度和防渗性能。施工时需控制泥浆的稠度和注浆压力，合理选择钻孔间距和深度，一般孔距为 1-1.5m，排距为 2.5-3m_⨀ 。

1.4 土工合成材料技术

土工合成材料技术是利用土工膜、土工布等材料的防渗和加固性能，对堤坝进行防渗加固。在施工过程中，沿堤坝垂直方向钻槽孔，将土工膜放入槽孔内，两侧连接区域重叠，并填充混凝土，形成防渗帷幕。土工布则可用于堤坝的排水、反滤和加固，提高堤坝的稳定性和抗冲刷能力。

1.5 混凝土护坡加固技术

对于堤坝的迎水面，采用混凝土护坡加固可以有效防止水流冲刷和波浪冲击。施工时，先清理堤坝表面的杂物和松散土层，绑扎钢筋网，然后浇筑混凝土，形成一层坚固的护坡层。护坡混凝土的厚度一般为 10-20cm，表面应平整光滑，与堤坝紧密结合。

2 堤坝加固施工要点

2.1 施工准备

（1）技术准备：施工前应详细审查设计图纸和相关资料，编制施工组织设计，对施工人员进行技术交底，明确施工工艺、技术要求和质量标准。

（2）材料准备：根据工程需要，提前准备充足的水泥、砂石、土工合成材料、混凝土等材料，并确保材料质量符合标准要求。

（3）设备准备：配备齐全的施工设备，如高压喷射灌浆设备、钻孔设备、混凝土搅拌机、振捣器等，并进行设备的调试和维护，确保设备正常运行。

2.2 施工过程控制

（1）钻孔与灌浆：钻孔时应严格按照设计要求控制孔位、孔深和孔径，

确保孔的垂直度。灌浆过程中要控制好浆液的水灰比、注浆压力和流量，及时观察孔口返浆情况，发现异常及时处理。

（2）防渗墙施工：高压喷射法施工时，应合理控制喷射压力、提升速度和旋转速度，确保防渗墙的连续性和均匀性。自凝灰浆法施工应严格控制灰浆的配合比和缓凝剂的掺量，确保灰浆的凝固时间符合要求。

（3）土工合成材料铺设：土工膜和土工布的铺设应平整顺直，避免出现褶皱和扭曲。土工膜的连接应采用热熔焊接或专用胶粘剂，确保连接强度和防渗效果。土工布的搭接长度应符合设计要求，一般不小于 30cm

（4）混凝土护坡施工：混凝土浇筑应分层进行，每层厚度不宜超过30cm ，使用振捣器充分振捣，确保混凝土密实。护坡混凝土的养护应专人负责，保持混凝土表面湿润，养护时间不少于14 天。

3 工程案例分析

以某水利枢纽工程为例，该工程堤坝由于长期受水流冲刷和渗透影响，出现了不同程度的渗漏和裂缝问题。为确保堤坝的安全稳定，采用了高压喷射灌浆技术、防渗墙技术和混凝土护坡加固技术进行综合加固处理。

3.1 高压喷射灌浆：在堤坝基础部位进行高压喷射灌浆施工，形成防渗帷幕，有效阻止了水流渗透，提高了堤坝的防渗性能。

3.2 防渗墙施工：采用高压喷射法在堤坝中部建造一道防渗墙，墙体厚度为 0.3m，深度达到 15m，与高压喷射灌浆形成的防渗帷幕相互衔接，进一步增强了堤坝的防渗能力。

3.3 混凝土护坡加固：对堤坝的迎水面进行混凝土护坡加固，护坡厚度为 15cm，表面设置分格缝，每隔 3m 设置一道伸缩缝，确保护坡混凝土在温度变化时不产生裂缝。

通过以上加固措施的实施，该水利枢纽工程堤坝的防渗性能和稳定性得到了显著提高，经检测，堤坝的渗透系数降低了 90% ，抗滑稳定安全系数提高了 1.5 倍，有效地解决了堤坝的渗漏和裂缝问题，保障了工程的安全运行。

4. 结论

综上所述，水利工程堤坝加固施工技术多样，每种技术都有其独特的原理和适用条件。在实际工程中，应根据堤坝的病害情况、地质条件、施工要求等因素，合理选择加固技术，并严格按照施工要点进行操作，加强质量控制和检验验收，确保堤坝加固工程的质量和安全。通过不断的研究和实践，发展和完善堤坝加固施工技术，为水利工程的安全稳定运行提供有力保障。

参考文献

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[2] 范 晓 慧 . 水 利 堤 坝 建 设 与 加 固 技 术 研 究 [J]. 内 蒙 古 水利 ,2025,(02):35-36.