水利工程施工中防滲技術(shù)的應(yīng)用分析

范　偉/山東水總有限公司

水利工程施工中防滲技術(shù)的應(yīng)用分析

范偉/山東水總有限公司

水利工程在我國(guó)的現(xiàn)代化建筑施工中是個(gè)不可替代的建設(shè)環(huán)節(jié)，而且在水利工程中涉及到眾多施工技術(shù)，這些技術(shù)與工程的質(zhì)量是息息相關(guān)的。而在很多水利工程中因?yàn)槭┕べ|(zhì)量不到位而導(dǎo)致水利工程滲水的現(xiàn)象非常普遍，這種滲水問題會(huì)直接導(dǎo)致水利工程的使用質(zhì)量得不到保障，因此加強(qiáng)水利工程中防滲技術(shù)的應(yīng)用就顯得十分必要。

水利工程；施工；防滲技術(shù)；應(yīng)用

前言

結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，水利工程關(guān)系到廣大人民群眾的生產(chǎn)生活，屬于一項(xiàng)重要的民生工程，隨著我國(guó)各地都在如火如荼地開展水利工程項(xiàng)目建設(shè)，滲漏問題也日益引起高度重視。從目前來(lái)看，我國(guó)已投入使用的水利工程中，或多或少都會(huì)存在著局部滲漏的現(xiàn)象，主要原因在于沒有選擇合理的防滲施工技術(shù)。對(duì)此，下文將基于筆者實(shí)踐，重點(diǎn)圍繞于水利工程施工中防滲技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供廣大同行參考。

一、灌漿施工

（一）土壩壩體劈裂灌漿

土壩壩體劈裂式灌漿是指基于土石壩壩體的應(yīng)力分布規(guī)律來(lái)進(jìn)行灌漿，以便能夠形成連續(xù)、垂直的防滲泥墻。土壩壩體劈裂灌漿可切斷軟弱層、防止出現(xiàn)裂縫，也可堵塞漏洞，進(jìn)而有效地提高土壩壩體的穩(wěn)定性和防滲能力。值得注意的是，若存在著上下游貫通橫縫，或者施工條件較差，那么可全線劈裂灌漿。

（二）高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿是指將被灌地層結(jié)構(gòu)用高壓水泥漿液射流來(lái)進(jìn)行破壞、沖擊，使水泥漿液與被灌地層土顆?？梢栽谝黄饟交欤员隳軌蛐纬删哂休^強(qiáng)防滲效果的壁狀固結(jié)體?；诒还嗟貙咏Y(jié)構(gòu)和防滲要求的不同，可將高壓噴射灌漿細(xì)分為三小類，分別是旋噴、定噴和擺噴。高壓噴射灌漿具有較為明顯的優(yōu)缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)：搭接防滲效果好、工作效率高、工程造價(jià)低、料源廣、設(shè)備簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：對(duì)于施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件要求較高、需要使用較多的機(jī)具。

（三）卵礫石層防滲帷幕灌漿

卵礫石層防滲帷幕灌漿是指采取“水泥（少量）+粘土”混合的方式來(lái)進(jìn)行灌注。施工工藝原則采用“孔內(nèi)循環(huán)灌漿”“分段阻塞”“自上而下”，主帷幕灌漿的施工工藝原則采用“孔內(nèi)循環(huán)灌漿”“孔口封閉”“自上而下”“不待凝”“小口徑鉆進(jìn)”。采用常規(guī)“阻塞灌漿法”來(lái)對(duì)第1段進(jìn)行灌漿，采用“孔內(nèi)循環(huán)灌漿”“孔口封閉”“自上而下”“不待凝”“小口徑鉆進(jìn)”來(lái)對(duì)第2段及以下各段進(jìn)行灌漿，但是值得注意的是，若孔段的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，那么下一段作業(yè)需要在待凝24h后再開始。在灌漿時(shí)，如果遇到以下三種情況，則需要漿液變換處理：第一，出現(xiàn)灌漿壓力驟升、注入量驟升的情況，可漿液變換處理；第二，注入率未變化，但灌漿壓力升高；或者灌漿壓力未變化，但注入率降低，可對(duì)水灰比進(jìn)行改變；第三，注入率>30L/min，可漿液變換處理。

二、防滲墻施工

防滲墻施工是指在水利工程施工過程中，采用專用機(jī)具來(lái)開挖槽孔、鉆鑿圓孔，并且將預(yù)制混凝土構(gòu)件安裝在孔內(nèi)，或者將防滲材料澆灌在孔內(nèi)，以便能夠形成地下墻體（具有較強(qiáng)的連續(xù)性）。通常而言，防滲墻施工的工程造價(jià)低、耐久性好、墻體厚度小、柔性好、滲透系數(shù)低。防滲墻施工方法包括倒掛井法施工、射水法施工、多頭深層攪拌水泥土施工、薄型抓斗施工、鋸槽法施工等。

（一）多頭深層攪拌水泥土成墻技術(shù)

多頭深層攪拌水泥土成墻技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就在于：工程造價(jià)低、無(wú)泥漿污染、施工簡(jiǎn)便，可將其應(yīng)用于砂礫層、黏土層、淤泥層和砂土層，抗壓強(qiáng)度大于0.3MPa，水泥土滲透系數(shù)小于10cm/s，成墻深度小于22m，能夠?qū)崿F(xiàn)“一次多頭鉆進(jìn)”。大量的生產(chǎn)實(shí)踐證明：多頭深層攪拌水泥土防滲墻的投資經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量可靠、防滲效果明顯，推廣發(fā)展前景極為良好。

（二）射水法成墻技術(shù)

混凝土攪拌機(jī)、澆筑機(jī)和鑿孔機(jī)是射水法成墻技術(shù)最為主要的設(shè)備。施工流程如下：第一，土層用高速水流（由鑿孔機(jī)成型器內(nèi)的噴嘴射出）來(lái)進(jìn)行切割；第二，泥漿護(hù)壁，可采取反循環(huán)出渣或者循環(huán)出渣；第三，澆筑水下混凝土、塑形混凝土，以便能夠形成墻深≤30m、墻厚0.22～0.45m的薄壁防滲墻，可達(dá)到1/300的成墻垂直精度，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)效益，還是社會(huì)效益都較佳，被廣泛應(yīng)用。

（三）薄型抓斗成墻技術(shù)

薄型抓斗成墻技術(shù)多適用于含有較多卵石沙礫、砂土、黏土的土層，成墻深度≤40m，施工工藝為：挖土開槽→泥漿護(hù)壁→形成薄壁防滲墻。

（四）鏈斗法成墻技術(shù)

鏈斗法成墻技術(shù)主要是由鏈斗式開槽機(jī)排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗取土的同時(shí)，在斜放的排樁下放到成墻的深度，與此同時(shí)，開槽機(jī)前進(jìn)，開挖溝槽，并對(duì)其進(jìn)行泥漿護(hù)壁。鏈斗法成墻技術(shù)的成墻深度≤15m，最大開槽寬度為50cm，最小開槽寬度為16cm，多適用于砂礫石含量小于30％、粒徑小于槽厚的土質(zhì)。

（五）鋸槽法成墻技術(shù)

鋸槽法成墻技術(shù)是指基于一定的傾角，鋸槽機(jī)的刀桿反復(fù)做切割運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橄蚯?、向上、向下，按照地層狀況來(lái)合理確定切割速度，通常而言，0.8～1.5m/h較為適宜，然后再用循環(huán)的方式將切割下來(lái)的土體排出槽外，最后再將澆筑塑性混凝土做成防滲墻體，其寬度控制在0.2～0.3m。鋸槽機(jī)的最大開槽深度可以達(dá)到40m，最大開槽寬度可以達(dá)到0.2～0.5m，可分為液壓傳動(dòng)或者機(jī)械傳動(dòng)，整個(gè)機(jī)構(gòu)由六大部分組成，分別是起重設(shè)施系統(tǒng)、行走底盤系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、刀桿及支架加壓系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、傳動(dòng)及動(dòng)力系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)在于：第一，工作效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)成槽；第二，所形成的墻體較深、且具有較佳的連續(xù)性；第三，成墻質(zhì)量較好。除此之外，鋸槽法成墻技術(shù)的灌漿方式有自凝灰漿灌漿和固化灰漿灌漿，可滿足多種防滲需要。

三、復(fù)合土工膜防滲施工

復(fù)合土工膜是一種新型的工程材料，兼具土工膜、土工織物二者的優(yōu)點(diǎn)于一體，可分為三層結(jié)構(gòu)：土工織物、土工膜、土工織物。復(fù)合土工膜屬于一種應(yīng)用效果較佳的防滲材料，具有工程造價(jià)低、質(zhì)量較輕、施工簡(jiǎn)單、延伸性能好、防滲性能好、耐老化、變形模量大等一系列較為明顯的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到水利工程防滲施工中。在土工膜與岸坡防滲面板、鎖邊帷幕以及大壩防滲體之間務(wù)必要采用合適的接縫方式，接縫的好壞直接影響到工程的成敗。要緊緊的封閉接頭和接縫止水的地方，確保土工膜與岸坡巖石或是混凝土面板連接可靠。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利工程的建設(shè)施工中的防滲漏技術(shù)是建筑工程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因?yàn)樗こ桃坏┏霈F(xiàn)滲漏現(xiàn)象，就會(huì)對(duì)整個(gè)水利工程的質(zhì)量和使用效果帶來(lái)影響和障礙，同時(shí)還會(huì)影響水利工程綜合效益，威脅到人民群眾的生命安全。所以在這種情況下，必須重視對(duì)水利工程中的防滲漏技術(shù)的研究和應(yīng)用，來(lái)確保水利工程的質(zhì)量和安全，只有這樣才能真正有效促進(jìn)和保障水利工程的經(jīng)濟(jì)效益，并促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展。

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