水利工程防滲處理施工技術(shù)應(yīng)用的探析

梁向新

【摘 要】水利工程滲水現(xiàn)象是其中最為常見的質(zhì)量通病之一。不管是從施工方面、維護(hù)方面，還是由于外界的各種因素的影響，都極有可能造成滲水現(xiàn)象的發(fā)生。所以在施工過程中，一定加強(qiáng)對(duì)防滲施工的處理。本文首先分析了目前比較常間的幾種防滲處理方式，然后根據(jù)目前水利工程的現(xiàn)狀以及實(shí)際情況，選用比較合適的方式處理方法。以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】水利工程；水利除險(xiǎn)加固；灌漿處理

一直以來，我國(guó)洪澇災(zāi)害都非常嚴(yán)重，我國(guó)各地政府紛紛以建立水利工程予以控制，因此在全國(guó)范圍內(nèi)分布著眾多中小型水利水電樞紐工程，并且不同的水利工程修建的壩型也都不一樣。建設(shè)水利工程的主要功能大致可分為兩種，一種是防洪減災(zāi)，另一種是為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活用水提供水源。但是，由于大多數(shù)水利工程建造的時(shí)間比較早，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作，往往會(huì)存在各種不同程度的質(zhì)量問題和安全隱患，如今，這些問題已被人們及政府重點(diǎn)關(guān)注。根據(jù)分析，工程中的質(zhì)量問題與安全隱患主要包括：（1）在過去修建過程中，防洪施工的標(biāo)準(zhǔn)并沒有達(dá)到要求。（2）水利工程的的壩體或者壩基經(jīng)過多年庫(kù)水的滲透，大多都出現(xiàn)了滲漏、破壞等現(xiàn)象。（3）由于修建時(shí)間較早，工程的建筑物也存在老化或者不能維修的情況。這些往往會(huì)給水利工程的安全運(yùn)行帶來不利影響，不僅不能充分發(fā)揮工程的使用功能，更加威脅到下游居民的生活用水甚至生命財(cái)產(chǎn)安全。所以，必須要意識(shí)到這一點(diǎn)的重要性，對(duì)工程進(jìn)行維修、加固處理。水利工程中存在的最主要的問題就是壩體的滲透或者壩肩的滲透。施工單位在進(jìn)行加固和維修處理的過程中，需要根據(jù)工程的壩型的不同以及出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入分析，然后在采取相應(yīng)的辦法進(jìn)行處理，通常采用的施工技術(shù)有防滲墻施工技術(shù)以及灌漿施工技術(shù)。

1.防滲墻類型及其特點(diǎn)

在進(jìn)行防滲墻的施工過程中，要求其具有持久性、防滲系數(shù)要高、穩(wěn)定性強(qiáng)、工程造價(jià)低等特點(diǎn)。在其中，通常采用多頭深層攪拌水泥土、鋸槽法、鏈斗法、薄型抓斗、射水法等來對(duì)防滲墻體進(jìn)行有效的施工。

1.1多頭深層攪拌水泥土成墻工藝

多頭深層攪拌樁機(jī)一次多頭鉆進(jìn)，把水泥漿噴入土體并攪拌，使土體與水泥漿液混合固結(jié)成一組水泥土樁，樁與樁搭接形成水泥土防滲墻，目前最大成墻深度為22m，水泥土滲透系數(shù)<10cm/s，抗壓強(qiáng)度>0.3MPa。其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、無泥漿污染、造價(jià)較低，適用于粘土、砂土、淤泥和砂礫層（砂礫直徑小于5cm）。實(shí)踐證明，多頭深層攪拌水泥土防滲墻防滲效果明顯，在地下防滲工程中質(zhì)量可靠，投資最經(jīng)濟(jì)、最有效，具有一定發(fā)展前景。

1.2鋸槽法成墻工藝

在先導(dǎo)孔中，鋸槽機(jī)的刀桿以一定的傾角一邊作上下往復(fù)切割運(yùn)動(dòng)，一邊以0.8-1.5m/h的速度（根據(jù)地層狀況）向前移動(dòng)開槽；被鋸切割下來的土體可由反循環(huán)或正循環(huán)方式的排渣系統(tǒng)排出槽外，并采用泥漿護(hù)壁。澆筑塑性混凝土，形成寬度為0.2-0.3m的防滲墻體。鋸槽機(jī)由行走底盤、動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、刀桿及支架加壓系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、起重設(shè)施及電氣控制系統(tǒng)組成；傳動(dòng)方式有機(jī)械式與液壓式2種。以不同規(guī)格的刀桿進(jìn)行組合，開槽寬度可達(dá)0.2-0.5m、深度達(dá)到40m。鋸槽法的優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)成槽、工效高、墻體連續(xù)、質(zhì)量好，并且成墻深，適應(yīng)于粘土、砂土和卵石粒徑小于100mm的砂礫石地層；還可以采用自凝灰漿、固化灰漿形成不同強(qiáng)度和抗?jié)B指標(biāo)的防滲墻。

1.3鏈斗法成墻工藝

由鏈斗式開槽機(jī)排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗取土，同時(shí)將斜放的排樁下放到成墻深度，開槽機(jī)前進(jìn)開挖溝槽，并采用泥漿護(hù)壁，其澆筑混凝土方法類似鋸槽法。鏈斗式開槽機(jī)的開槽寬度為16-50cm，深度可達(dá)10-15m。適應(yīng)于粘土、砂土和粒徑小于槽厚的、含量小于30%的砂礫石地層。

1.4薄型抓斗成墻工藝

采用斗寬為0.3m的薄型抓斗挖土開槽，泥漿護(hù)壁，澆筑塑性混凝土或用自凝灰漿形成薄壁防滲墻，最大成墻深度可達(dá)40m。適用于粘土、砂土及卵石和砂礫的含量與粒徑在一定范圍內(nèi)的土層。

1.5射水法成墻工藝

射水法成墻設(shè)備主要由造孔機(jī)、混凝土攪拌機(jī)和澆筑機(jī)組成。利用造孔機(jī)成型器內(nèi)的噴嘴，射出高速水流來切割土層，成型器上下運(yùn)動(dòng)切割修整孔壁，采用泥漿護(hù)壁，正循環(huán)或反循環(huán)出渣。槽孔形成后，澆筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防滲墻。成墻厚度為0.22-0.45m，深度可達(dá)30m.成墻垂直精度可達(dá)1/300，適應(yīng)于粘土、砂土和粒徑小于100mm的砂礫石地層。在1998年歷史罕見的特大洪水過后，在長(zhǎng)江、贛江、鄱陽(yáng)湖等國(guó)內(nèi)重要堤防加固工程中，射水法得到廣泛采用，取得了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2.灌漿類型及其特點(diǎn)

土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法主要有均質(zhì)土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿等。

2.1土壩壩體劈裂灌漿

在施工過程中，施工人員通過壩體應(yīng)力的分布規(guī)律來對(duì)土石壩壩體進(jìn)行提配飾灌漿，這種主要操作是：首先需要根據(jù)壩體的裂縫位置利用灌漿壓力沿著軸線的方向劈裂開來，然后在里面灌入適量的泥漿，以此形成一道連續(xù)的防滲墻，它可以有效的堵塞裂縫或者漏洞，從而起到防滲的作用。同時(shí)，防滲墻當(dāng)中水泥漿與壩體之間存在相互擠壓和沉陷的作用，使得壩體內(nèi)部的應(yīng)力分布均勻，這能夠有效的提高壩體的穩(wěn)定性。如果在進(jìn)行壩體維修的時(shí)候，有一些極少部分產(chǎn)生裂縫，就會(huì)采用局部灌漿的方式進(jìn)行，在灌漿過程中，針對(duì)于各個(gè)裂縫均勻布置，最后灌漿。如果在水利工程中，由于施工的質(zhì)量沒有得以保證，導(dǎo)致壩體部分出現(xiàn)很大的裂縫，此時(shí)就可采用全線式劈裂灌漿方法。

2.2高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿防滲是借助于高壓水泥漿液射流沖擊破壞被灌地層結(jié)構(gòu)，使水泥漿液與被灌地層土顆粒摻混，形成壁狀固結(jié)體而起防滲作用。根據(jù)被灌地層結(jié)構(gòu)和防滲要求不同，又分為定噴、擺噴和旋噴。高壓噴射灌漿防滲處理的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡(jiǎn)單、工效高、料源廣、造價(jià)低，搭接防滲的效果好。缺點(diǎn)是：機(jī)具較多、對(duì)地質(zhì)條件的要求較高，控制不好易在較大（>200mm）顆粒背后形成漏噴現(xiàn)象。

2.3卵礫石層防滲帷幕灌漿

卵礫石層的防滲帷幕灌漿大都采用粘土為主加少量水泥的混合漿液進(jìn)行灌注，不同于在巖石中灌漿。卵礫石層灌漿難以形成自立的鉆孔，故常采用套閥式灌漿、循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。因受地質(zhì)條件的限制，不能有效控制漿液的填充范圍，為達(dá)到相對(duì)較高的防滲標(biāo)準(zhǔn)，常需采用3排以上的灌漿孔。隨著防滲墻技術(shù)的日益成熟，目前較少采用該方法，僅用于當(dāng)灌漿作為補(bǔ)充勘探的手段，同時(shí)兼顧防滲處理，可以更加準(zhǔn)確地針對(duì)發(fā)生集中滲漏的地點(diǎn)，通過少量的灌漿使問題得到解決的情況下。

3.結(jié)論

通過上述，水利工程的防滲處理是非常重要的環(huán)節(jié)，它關(guān)系到下游居民的生命安全以及生活用水質(zhì)量問題，并且對(duì)水利工程壩體進(jìn)行防滲加固處理有利于其充分發(fā)揮使用功能，如果出現(xiàn)裂縫或滲水現(xiàn)象，我們了解到在用防滲墻和灌漿的方法是可行的。在進(jìn)行處理過程中，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況、破壞程度以及不同的特點(diǎn)來采取科學(xué)合理的方法。

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