淺談灌漿防滲處理施工技術(shù)和防滲墻防滲技術(shù)

□蔣 員（江西省水利水電建設有限公司）

0 前言

滲水事故在水利工程中不僅常見，而且表現(xiàn)形式多樣，給水利工程整體施工帶來了不小的影響。與之對應的防滲施工技術(shù)就是處理滲水事故的施工技術(shù)，能夠有效處理水利工程施工過程中發(fā)生的滲水問題，保障施工安全。

1 防滲處理施工技術(shù)

水利工程的關系甚大，和國計民生都具有直接聯(lián)系。在水利工程施工過程中，對防滲具有十分明確的要求，要求水利工程具有良好的防滲能力。對水利工程而言，其發(fā)生滲水事故的表現(xiàn)主要有兩種形式，一是發(fā)生大面積滲水，二是發(fā)生縫隙滲水。所謂大面積滲水，就是在施工過程中，水利工程的底板發(fā)生大面積滲水的情況。導致大面積滲水情況出現(xiàn)的原因主要是底板基坑施工未達設計要求，基坑的排水能力不強，在出現(xiàn)機器故障、停電等情況時，就無法快速排出基坑中的積水，進而淹沒墊層，出現(xiàn)大面積滲水情況。縫隙滲水的原因在于水利工程施工中，會將大面積的混凝土分割成幾個較小的部分，這些較小的混凝土之間存在的縫隙容易發(fā)生滲水。如果模板的支撐不到位，也可能引發(fā)滲水問題。

常用的滲水處理技術(shù)主要可以分為兩類，一類是防滲墻施工技術(shù)，一類是灌漿施工技術(shù)。尤其是灌漿施工技術(shù)，在近些年的發(fā)展十分迅速，在許多方面都得到了運用。防滲墻主要是在石壩或透水層中用作防滲的連續(xù)墻，其起源于上世紀五十年代，具有施工簡單、防滲效果好、結(jié)構(gòu)可靠、使用范圍廣等特點，在國內(nèi)外均具有十分廣泛的運用。在我國水利水電工程施工中，土石圍堰以及覆蓋層大部分都是使用防滲墻進行防滲處理的。灌漿施工主要是通過一定灌漿材料拌制灌漿漿液，通過滲水對象存在的孔隙或是運用灌漿機械對其進行鉆孔，將漿液灌注到滲水對象中，封堵其存在滲水問題的部位，起到防滲的作用。

防滲墻的類型較多，在實際使用中需要根據(jù)實際情況選擇對應的防滲墻進行施工。按照墻體結(jié)構(gòu)，可以將防滲墻分為樁柱型、槽孔型以及混合型三類防滲墻，使用最為廣泛的就是槽孔型防滲墻；按照墻體材料，可以將防滲墻分為混凝土、鋼筋混凝土、塑形混凝土以及粘土混凝土等幾類防滲墻；按照成槽方法，可以將防滲墻分為鏈斗成槽、射水成槽、鉆挖成槽以及鋸槽這四類防滲墻。

灌漿施工根據(jù)施工工藝的不同也可以分為全孔一次灌漿、分段灌漿以及綜合灌漿這三大類施工技術(shù)，每一類又有一些更加精細的分類。灌漿施工技術(shù)的運用范圍很廣，其主要目的是對施工區(qū)域的地層進行加固處理，增強其整體性。但是根據(jù)其施工原理，也可以將其用于防滲處理當中，通過灌漿對發(fā)生滲水事故的區(qū)域進行密實堵水，解決滲水問題。

2 防滲墻在水利工程施工中的應用

2.1 多頭成墻

所謂多頭成墻，就是利用攪拌樁機對滲水區(qū)域進行多頭鉆進，在鉆進到一定深度之后注入水泥漿并進行攪拌，使鉆進過程中產(chǎn)生的泥土和水泥漿充分混合形成整體，進而固結(jié)成水泥土樁。再將這些水泥土樁有機搭接起來，就可以成為具有良好防滲能力的水泥土防滲墻。根據(jù)目前的實際情況來說，這種方式的最大施工深度不超過22 m，施工過程簡單、不存在其他污染、成本很低。經(jīng)過眾多實際施工證明，多頭成墻工藝形成的防滲墻具有良好的防滲效果，是一種經(jīng)濟實惠的防滲工藝。

比如，在某水電站的施工過程中，由于地處嘉陵江中游，當?shù)厮髅娣e較大，流速較快。經(jīng)過一些年的運行之后，水電站部分區(qū)域出現(xiàn)了滲水情況。通過多頭成墻施工技術(shù)，對這些區(qū)域進行防滲處理施工，在施工之后滲水情況明顯消除，且在連續(xù)運行數(shù)月之后沒有再出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

2.2 鋸槽成墻

鋸槽成墻也是一種十分常用的防滲墻施工技術(shù)，通過設置先導孔，使用鋸槽機進行往復切割施工。一般來說，鋸槽機施工需要確定一定的施工角度，控制施工速度。施工速度一般在0.80 m每小時到1.50 m每小時之間最為適宜，具體速度需要根據(jù)實際情況來確定。在切割施工中，產(chǎn)生的廢土通常是通過排渣系統(tǒng)按照正循環(huán)或是反循環(huán)的方式排出。在切割施工完成之后，利用塑性混凝土進行澆筑，進一步形成防滲墻體。

例如，在某電泵站6號泵站進行防滲改建時，根據(jù)實際情況選擇鋸槽成墻的方式進行防滲墻施工，采取機械式的鋸槽機進行施工。開槽寬度根據(jù)6號泵站前池大小定為0.35 m，深度定為5 m，鋸槽機刀桿傾角定為水平向30度。之后就可以進行切割施工，切割施工產(chǎn)生的廢土可以排出用于其他途徑，在切割完成之后，對其進行混凝土澆筑形成防滲墻。

2.3 鏈斗成墻

鏈斗成墻就是通過鏈斗開槽機進行防滲墻開槽施工，并在此過程中將排樁插入一定深度，在開槽機完成槽溝開挖之后，就可以進行混凝土澆筑。鏈斗成墻的方法和鋸槽成墻比較類似，都是利用機械開挖出成墻空間再進行澆筑。但是，鏈斗成墻的深度一般再10～15 m之間，而鋸槽成墻可達40 m。鏈斗成墻的寬度可以達到16～50 m的范圍，遠遠超過鋸槽成墻的成墻寬度。鏈斗成墻主要可以在粘土、砂石或卵石等地層中使用。

3 灌漿防滲處理施工技術(shù)在水利工程中的應用

3.1 劈裂灌漿

劈裂灌漿的使用范圍主要是水利工程的壩體，其具有鮮明的應力規(guī)律。通常情況下，在壩體發(fā)生滲水現(xiàn)象的時候，就可以使用劈裂灌漿的方法進行防滲處理。首先，要根據(jù)壩體實際確定壩體的應力分布規(guī)律，并且按照該應力分布規(guī)律設計壩體劈開方向與線路。其次，制備灌漿漿液。由于壩體的重要性，所以其灌漿漿液必須根據(jù)防滲要求來制備。在做好上述兩步準備工作之后，就可以對壩體進行劈裂，運用專業(yè)的施工機械，按照設計好的劈開方向和線路進行施工，同時進行連續(xù)漿液灌注，在劈開空間內(nèi)形成連續(xù)穩(wěn)定的防滲墻，如此就可以提升壩體的穩(wěn)定性和防滲特性。值得注意的是，在壩體發(fā)現(xiàn)滲水問題時，如果具備局部灌漿可能，就應該及時進行局部灌漿防滲，避免滲水問題擴大。

在柴家峽水電站的建設之初，壩體就曾發(fā)生過一定的滲水現(xiàn)象。在滲水現(xiàn)象發(fā)生時，就得到了施工方的重視，及時制定了局部劈開灌漿防滲施工措施。根據(jù)實際滲水情況，局部劈開長度確定在2.80 m，寬度確定在0.30 m，深度確定為2.50 m，灌漿漿液使用常規(guī)混凝土漿液。在進行灌漿之后，形成了連續(xù)的防滲墻，壩體局部的滲水現(xiàn)象明顯消失。

3.2 噴射灌漿

噴射灌漿主要是通過很高的壓力噴射漿液破壞滲水位置的結(jié)構(gòu)，使其和漿液發(fā)生混合，進步固結(jié)成一個整體達到防滲效果。根據(jù)不同的施工環(huán)境，噴射灌漿又可以分為旋噴、擺噴和定噴三種類型。噴射灌漿技術(shù)的最大優(yōu)點就是設備簡單、操作方便、漿液原料廣泛、施工效率很高、成本比較低廉、防滲效果明顯等。但是，噴射灌漿也存在一定的施工缺陷：施工過程中需要使用的設備數(shù)量較多，施工地質(zhì)要求較高，無法精確對施工對象的顆粒物進行全面的分析，可能在部分＞200 mm的顆粒處產(chǎn)生漏噴的情況，導致最后形成的防滲體結(jié)構(gòu)并不完整，可能無法達到設計的防滲要求。

比如，在某個圍堰施工過程中，就采用了擺噴灌漿的防滲處理施工技術(shù)，但是由于對施工對象的分析不到位，其中存在不少直徑＞200 mm的顆粒。在完成防滲施工后不久，就出現(xiàn)了微小的滲水現(xiàn)象。雖然滲水問題并不嚴重，但是也確實存在，對圍堰的整體安全存在一定威脅。在這種情況下，只能利用其它防滲措施作出一定的彌補。比如可以利用劈開灌漿進行局部防滲處理，也可以通過鋸槽成墻法進行防滲處理。通過這個例子可以看出，選擇合適的防滲處理技術(shù)進行防滲處理施工，是達到防滲目標的最基本要求。

3.3 控制灌漿

在我國施工技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，控制灌漿技術(shù)逐步出現(xiàn)，作為一種全新的灌漿技術(shù)，其對傳統(tǒng)的灌漿技術(shù)作出了一定的改進和創(chuàng)新。控制灌漿主要是對漿液的流量和壓力進行了改進優(yōu)化，對灌漿防滲處理施工過程中漿液灌注進行了有效控制，大幅提升了灌漿施工的質(zhì)量和效果，促進漿液固結(jié)和成型更加符合設計要求。于此同時，控制灌漿技術(shù)還可以大幅節(jié)省灌漿施工的人力物力以及施工時間，有效提升了施工效率。在水利工程防滲處理施工中，控制灌漿可以運用在各個方面，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

4 結(jié)語

防滲處理施工技術(shù)在水利工程中具有十分重要的作用，對保障水利工程施工安全與質(zhì)量都具有重大意義。防滲處理施工主要有防滲墻和灌漿防滲兩種模式，根據(jù)實際滲水情況不同，應該選擇合適的防滲處理措施進行防滲施工，切實解決滲水問題。

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