水利工程堤防防滲施工技術(shù)

【摘要】我國(guó)水利工程發(fā)展至今已經(jīng)有了很大的改進(jìn)并掌握了先進(jìn)的施工技術(shù)，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了很大貢獻(xiàn)。水利工程不但能夠蓄水灌溉，實(shí)現(xiàn)抗洪救災(zāi)的作用，同時(shí)能夠完成水利發(fā)電，為人們的日常生產(chǎn)生活提供更多的便利。但就當(dāng)前水利工程施工狀況而言，依然存在著嚴(yán)重的堤防滲漏問(wèn)題，直接制約到水利工程的整體質(zhì)量與施工效率，導(dǎo)致水利工程無(wú)法真正的發(fā)揮其機(jī)制。所以，需加強(qiáng)水利工程堤防防滲技術(shù)研究，提高梳理工程質(zhì)量，有效的促進(jìn)水利工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，更好的發(fā)揮其作用。基于此，本文對(duì)水利工程堤防防滲施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程;堤防防滲;施工技術(shù)

我國(guó)對(duì)于水患的治理有著非常悠久的歷史，從中得到很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，加上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，水利工程為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。水利工程對(duì)于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的日常生活來(lái)說(shuō)都具有極其重要的作用，水利工程的復(fù)雜性是非常明顯的，不僅要合理利用區(qū)域內(nèi)的水資源，還要根據(jù)地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，用充沛的水資源來(lái)發(fā)電，為城市和鄉(xiāng)村發(fā)展提供充足的動(dòng)力?？梢?jiàn)水利工程是極為重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它的堤防工程中要尤其注重防水防滲工作中出現(xiàn)的問(wèn)題和不足，如果出現(xiàn)安全事故，就會(huì)危及整個(gè)工程以及沿岸地區(qū)居民的安全，所以要采取科學(xué)技術(shù)方法來(lái)排除各類(lèi)隱患。

1、水利工程堤防簡(jiǎn)述

1.1水利工程中堤防的作用

堤防是重要的水利工程設(shè)施，其一般都建設(shè)在江、河、湖、渠、海等區(qū)域中達(dá)到防洪、防澇等重要的目的，也是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最早、使用范圍最廣的一種防洪防澇基礎(chǔ)設(shè)施。堤防的修建能夠有效地抵御洪水的侵襲，避免出現(xiàn)洪澇災(zāi)害而影響人們正常生活。堤防主要作用是用來(lái)防御洪水的侵襲，一方面可以將洪水限制到通道內(nèi)部，從而可以更好的建立洪水通道，更好地疏通河道，另一方面可以進(jìn)行圍墾造田以幫助人們更好地生產(chǎn)，增加農(nóng)田數(shù)量，避免受到侵襲而減產(chǎn)。

1.2我國(guó)堤防的現(xiàn)狀分析

當(dāng)前我國(guó)擁有非常豐富的水資源，水利工程數(shù)量龐大，堤防的總長(zhǎng)度已經(jīng)超過(guò)了26萬(wàn)公里，我國(guó)水資源更好的應(yīng)用是保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)鍵。但是由于存在很多的外在因素，而導(dǎo)致我國(guó)早期建設(shè)的堤防工程出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象：①大壩因?yàn)闈B漏管的損壞而出現(xiàn)問(wèn)題，該情況占到了堤防總量的31.7%，是發(fā)生情況最多的;②堤壩部分由于開(kāi)裂而出現(xiàn)的滲漏占到了總量的25.3%;③由于建設(shè)時(shí)間比較長(zhǎng)，維護(hù)保養(yǎng)工作也不到位，從而導(dǎo)致的滲漏占到了14.2%;④大壩由于護(hù)坡破壞或者是塌陷等引發(fā)的滲漏占到了6.5%左右;⑤其他外部因素而造成的滲漏所占比例22.3%。

2、水利工程堤防防滲施工技術(shù)的重要性

為了更好地利用水力資源，可通過(guò)水利工程充分進(jìn)行資源的循環(huán)使用，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)洪澇災(zāi)害的預(yù)防?，F(xiàn)階段，越來(lái)越多的地方大興水利工程建設(shè)，其應(yīng)用廣泛，常修筑在江河外圍沿岸或是已開(kāi)墾區(qū)域的周邊，以實(shí)現(xiàn)對(duì)此類(lèi)型地區(qū)的有效自然災(zāi)害預(yù)防。通過(guò)對(duì)流經(jīng)的洪水進(jìn)行線(xiàn)路和范圍的改變，使其在泄洪通道內(nèi)進(jìn)行水利輸送，實(shí)現(xiàn)對(duì)人們生命、財(cái)產(chǎn)安全的保護(hù)。而對(duì)于水域流經(jīng)區(qū)域下游的人們來(lái)說(shuō)，做好堤防防滲，可大大提升其生命財(cái)產(chǎn)的安全度，并且延長(zhǎng)水利工程的使用年限，提升水利工程的質(zhì)量。不僅如此，通過(guò)對(duì)農(nóng)田水利工程進(jìn)行堤防防滲施工，可促進(jìn)圍墾造田的實(shí)現(xiàn)，有效提升農(nóng)作物生產(chǎn)質(zhì)量，為其提供生長(zhǎng)所需的充沛水資源，促進(jìn)其生長(zhǎng)發(fā)育，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)如期進(jìn)行，進(jìn)而提升糧食的質(zhì)量與產(chǎn)量。

3、堤防滲漏病害的主要影響因素

3.1規(guī)劃布局因素

在水利工程的總體規(guī)劃和布局的初期階段，由于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)沒(méi)有嚴(yán)格的遵守工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求和相應(yīng)規(guī)范，往往使得設(shè)計(jì)方案之中不可避免的出現(xiàn)一些不符合實(shí)際情況的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，形成了設(shè)計(jì)上的缺陷和不足之處，如果按照這種設(shè)計(jì)方案開(kāi)展施工工作，那么就會(huì)在施工中遇到諸多困難和挫折，施工的效率以及質(zhì)量水平都會(huì)受到相當(dāng)大的影響。設(shè)計(jì)工作的作用關(guān)鍵體現(xiàn)在其引領(lǐng)性和指導(dǎo)性的作用，一旦設(shè)計(jì)方案的規(guī)劃和布局出現(xiàn)了偏差和失誤，那么可想而知，施工工作就很難滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，這就是脫離實(shí)際，“經(jīng)驗(yàn)主義”的明確體現(xiàn)。

3.2施工方案缺乏合理性

施工方案是后期施工的重要依據(jù)，如果其存在問(wèn)題便無(wú)法保證施工質(zhì)量，目前部分設(shè)計(jì)人員在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)對(duì)各方面因素進(jìn)行充分考慮不夠全面，導(dǎo)致編制的施工方案同實(shí)際施工情況存在一些偏差，此種情況使堤防后期出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的可能性大大增加。

3.3施工材料因素

水利堤防的滲漏問(wèn)題其中很大一部分影響因素都是來(lái)源于施工材料本身的質(zhì)量問(wèn)題，施工材料的性能不達(dá)標(biāo)，這主要是因?yàn)槟承┦┕て髽I(yè)采取不合理的造價(jià)、成本控制舉措，在選用、購(gòu)置材料時(shí)只顧及價(jià)格的高低，而忽視了材料質(zhì)量存在的問(wèn)題，這樣就使得大量劣質(zhì)材料和殘次品進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，以這種材料作為施工的原材料，施工質(zhì)量就會(huì)明顯出現(xiàn)病害問(wèn)題，這是堤防滲漏問(wèn)題發(fā)生的重要原因之一，需要引起質(zhì)量監(jiān)管人員的高度關(guān)注。而從質(zhì)量監(jiān)管的角度來(lái)說(shuō)，在對(duì)待材料質(zhì)量問(wèn)題上也存在很多工作上的不足，水利堤防這種工程項(xiàng)目必然有其質(zhì)量監(jiān)管的部門(mén)和管理體系，但是管理體系中出現(xiàn)了缺陷和漏洞，管理人員并沒(méi)有切實(shí)履行好自身的工作職責(zé)，放任不合格的材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)?？梢?jiàn)，歸根到底，還是管理制度中存在的缺陷是更為嚴(yán)重的問(wèn)題所在。

4、水利工程堤防防滲施工技術(shù)

4.1高壓噴射技術(shù)

在水利工程堤防建設(shè)過(guò)程中，利用高壓噴射技術(shù)能夠提高堤防防滲質(zhì)量，進(jìn)一步鞏固工程地基，提高防滲效果。在具體施工過(guò)程中，相關(guān)人員需通過(guò)漿液高壓射流持續(xù)沖擊堤防，從而進(jìn)一步破壞工程土層，并對(duì)土層當(dāng)中的顆粒完成攪拌，進(jìn)而改變土層整體結(jié)構(gòu)，構(gòu)成一種全新的堅(jiān)固凝結(jié)體，同時(shí)等到硬化以后形成防滲墻，通過(guò)此技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提升水利工程地基抗變形的能力，有效的增強(qiáng)堤防工程穩(wěn)固性，為水利工程整體質(zhì)量的提高奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于此技術(shù)具有諸多的優(yōu)勢(shì)，因此，在水利工程堤防防滲當(dāng)中獲得的廣泛的應(yīng)用。

4.2帷幕灌漿防滲施工技術(shù)

帷幕灌漿防滲技術(shù)也是一種常見(jiàn)的水利工程防滲技術(shù)之一，應(yīng)用這種技術(shù)需要配置漿液，在充分考量水利工程防滲施工的具體環(huán)境與實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，明確漿液配合比，并按照配合比配置漿液，要求配置好的漿液具有較好的流動(dòng)性與膠凝性，與高壓噴射防滲技術(shù)類(lèi)似。在正式施工之前，需要以鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔，并將漿液通過(guò)鉆孔壓入堤防內(nèi)部，確保漿液能夠充分滲透至裂縫基層與縫隙之間，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，漿液能夠與裂縫基層相互結(jié)合，并最終凝結(jié)硬化形成整體，具備一定程度的防滲效果。通過(guò)這種技術(shù)，還能夠提高水利工程的基礎(chǔ)強(qiáng)度與硬度，提高基礎(chǔ)的抗?jié)B效果。帷幕灌漿技術(shù)在水利工程防滲施工中的應(yīng)用具備及時(shí)性與穩(wěn)定性的重要效果。

4.3卵礫石層的防滲帷幕灌漿技術(shù)

這種方法采取粘土與一小部分水泥漿液相互融合來(lái)進(jìn)行灌注施工。它與巖石之中灌漿施工不同，因?yàn)槁训[石層的灌漿比較難以形成鉆孔，故經(jīng)常采用的是預(yù)埋花管法、套管法、循環(huán)式鉆灌法等，這些方法的應(yīng)用相對(duì)于復(fù)雜深厚的砂礫石層。由于砂礫石層的特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)，使用傳統(tǒng)的護(hù)壁鉆進(jìn)方法難以奏效，因?yàn)槭艿降刭|(zhì)、地理環(huán)境的影響，導(dǎo)致漿液填充范圍不能很好地進(jìn)行控制，但為達(dá)到工程防滲的標(biāo)準(zhǔn)，就需要用超過(guò)三排的灌漿孔。該施工技術(shù)由于其難度較高，要求建筑施工人員必須掌握強(qiáng)有力的理論基礎(chǔ)知識(shí)，還要通過(guò)大量地實(shí)踐進(jìn)行施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

4.4混凝土防滲墻施工技術(shù)

該種施工技術(shù)主要就是垂直防滲技術(shù)，也是在20世紀(jì)60年代左右逐漸興起的，經(jīng)過(guò)了幾十年的應(yīng)用、改進(jìn)和提升，已經(jīng)成為了當(dāng)前我國(guó)使用范圍最廣的一種防滲施工技術(shù)，是堤防工程中非常重要的施工技術(shù)?；炷练罎B墻的施工技術(shù)，在施工中必須要加強(qiáng)防滲墻厚度的監(jiān)督和管理，由于墻段位置較為緊湊和密實(shí)，具備較強(qiáng)的安全性和穩(wěn)定性，可以實(shí)施永久性防滲施工，還能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的滲漏問(wèn)題進(jìn)行封堵?；炷练罎B墻的施工技術(shù)主要可以分為淺薄型與深厚型兩種基本形式。淺薄型施工技術(shù)的墻體深度基本上處于10～20m之間，但是只有少數(shù)的深度能夠達(dá)到30m，而厚度尺寸一般為100～250mm之間，最厚能夠達(dá)到300mm，目前多應(yīng)用在江、河等大型水利工程中，或者是使用在壩基厚度不超過(guò)30m的水頭較小土石壩堤防工程中的防滲結(jié)構(gòu)。深厚型的施工技術(shù)其防滲墻厚度可以達(dá)到600mm，甚至更高，最厚可以達(dá)到1300mm，該結(jié)構(gòu)形式基本上可以應(yīng)用到水頭在20m以上、墻深30m以上的大壩或者是重要地區(qū)中的防滲工程。

4.5垂直鋪塑防滲施工技術(shù)

此類(lèi)施工技術(shù)主要是在防滲施工中，利用鏈斗式挖槽機(jī)進(jìn)行整體開(kāi)槽壩體和壩基，鋪設(shè)防滲塑膜后，結(jié)合回填處理方法，使回填材料通過(guò)析水處理結(jié)固成主體塑膜，以此形成復(fù)合型防滲帷幕。此類(lèi)膜體無(wú)縫隙，整體具有良好的適應(yīng)性，可大大提升堤防防滲性能。實(shí)際施工中，垂直鋪塑防滲施工技術(shù)需保證不超過(guò)15cm的開(kāi)槽深度，槽寬在15～30cm，利用此施工技術(shù)對(duì)平原地區(qū)、有較小截滲深度的水庫(kù)或小深度江河湖海等進(jìn)行堤防防滲。

4.6自凝灰漿防滲墻施工技術(shù)

該施工技術(shù)是在塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)發(fā)展而來(lái)的，在具體施工中主要是應(yīng)用水泥、膨潤(rùn)土制作施工材料，并且加入了一定量的緩凝劑來(lái)制作自凝灰漿。自凝灰漿防滲施工技術(shù)主要是一個(gè)非獨(dú)立防滲墻施工技術(shù)，通?？梢宰鳛槠渌夹g(shù)的補(bǔ)充方式：在對(duì)必須要進(jìn)行的泥漿防滲墻施工技術(shù)來(lái)進(jìn)行鉆孔施工，灌入配置好的泥漿，凝固之后就能夠形成穩(wěn)定的防滲層結(jié)構(gòu)，從而可以提升防滲性能。自凝灰漿防滲墻施工技術(shù)在國(guó)外應(yīng)用比較廣泛，使用范圍也比較廣，但是目前我國(guó)起步比較晚，技術(shù)還不是很成熟。

4.7劈裂灌漿施工技術(shù)

劈裂灌漿技術(shù)主要應(yīng)用在水利工程堤防發(fā)生嚴(yán)重滲漏狀況下使用的技術(shù)。此技術(shù)屬于一項(xiàng)補(bǔ)救性質(zhì)技術(shù)類(lèi)型。此技術(shù)由我國(guó)自主研發(fā)，在堤防出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏時(shí)使用此技術(shù)能夠發(fā)揮其作用。此技術(shù)具有諸多的優(yōu)勢(shì)，其中比較突出的是設(shè)備操作簡(jiǎn)便，時(shí)間周期短，效果顯著。在具體操作過(guò)程中，需注意以下幾個(gè)方面：①需在項(xiàng)目中間區(qū)域鉆灌漿孔，所有灌漿孔均需能夠承受多次灌漿作業(yè)。②在灌漿孔內(nèi)部需完成壓力檢測(cè)，只有滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范后方可完成后續(xù)操作。③作業(yè)完成后續(xù)在縫隙內(nèi)部構(gòu)建一道防水建筑。此技術(shù)對(duì)于嚴(yán)重堤防滲漏具有良好的效果。

4.8塑性混凝土成墻技術(shù)

在堤防壩體、墻體淺層滲漏初期，塑性混凝土成墻技術(shù)防滲作用良好。該技術(shù)是使用鉆機(jī)在滲漏位置展開(kāi)鉆孔操作，同時(shí)對(duì)孔洞的深度及孔徑進(jìn)行把控，禁止出現(xiàn)超鉆或者少鉆的情況發(fā)生，在孔洞各項(xiàng)要求均達(dá)標(biāo)后便可灌注水泥砂漿，在灌注施工中施工人員需要做好灌漿壓力和灌漿量進(jìn)行嚴(yán)格控制，在孔口位置有漿液冒出后便可停止灌注施工，在混凝土凝固后會(huì)形成防滲墻，從而解決堤防滲漏問(wèn)題?；炷练罎B墻包括深厚型和淺薄型兩種，深厚型防滲墻的深度值介于18m～32m之間，厚度值介于55cm～75cm之間，適用于深度值較大的險(xiǎn)要地段;淺薄型防滲墻的深度值介于12m～22m之間，厚度值介于8cm～24cm之間，在堤防防滲漏施工中比較常用，施工單位需要根據(jù)水利工程實(shí)際情況對(duì)混凝土防滲墻的類(lèi)型進(jìn)行合理選用。

4.9多頭深拌施工技術(shù)

多頭深拌施工技術(shù)是一種全新的防滲技術(shù)，被廣泛應(yīng)用至深層混凝土攪拌施工中。在壩體水泥砂漿噴射施工中，多頭深拌施工技術(shù)可使土體與水泥砂漿更好的結(jié)合在一起，形成復(fù)合地基，在水泥砂漿凝固后會(huì)形成一定厚度的防滲墻，進(jìn)而將水利工程投入使用后堤防出現(xiàn)滲漏的可能進(jìn)行降低。

結(jié)語(yǔ)：

水利堤防工程防滲施工要求較高，為了保證施工質(zhì)量，結(jié)合工程地形地質(zhì)情況及工程技術(shù)要求，合理選用防滲施工技術(shù)。分別對(duì)塑性混凝土成墻技術(shù)、多頭深拌施工技術(shù)、帷幕灌漿技術(shù)、高壓噴射防滲墻施工技術(shù)、劈裂灌漿防滲施工技術(shù)與垂直鋪塑防滲施工技術(shù)進(jìn)行分析，確定其使用條件、特點(diǎn);總結(jié)水利工程堤防工程防滲漏施工過(guò)程中可能存在的問(wèn)題。在堤防修建過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員、采購(gòu)人員等從施工材料、設(shè)備及技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，最大程度地提升防滲性能，提高水利堤防工程整體質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：

蘇殿舜，天津市靜海區(qū)水務(wù)局，天津。