刍议水利水电工程防渗墙施工技术

丁善玲

(黑龙江省大庆地区防洪工程管理处，黑龙江大庆163311)

我国小型的水利和水电工程很多，具体结构也是多种多样，总体起着防洪灌溉和其它方面的作用，有的还是城市生活工业的水源。但是，这些大多数是特别的历史时期遗留的，再加上长期的运行，很多在工程上存在一定的问题和危险，这些是需要特别关注的。其中他们主要的危险有:防洪标准偏低，达不到现行有关规范，标准要求:坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等工程建筑物老化失修。可以看到这些问题不但对于水利和水电的使用造成危险，也会影响其实际的工作的效率的，更加对于下游的居民的安全造成威胁，所以对于这些危险工程的加固工作就显得尤为重要了，其中这些病险水利和水电工程最严重的重要的问题就是渗透问题，按照不同的渗透的情况和具体的堤坝的结构，就要使用不同的方式进行加固。

1 防渗墙类型及其特点

防渗墙来讲，最重要的就是墙体的厚度不大，渗透系数必须要低，最好是比较柔韧而且有耐性，整块的单位成本不大。施工方式多种多样，可以使用不同的方式最终做成墙工艺，下面针对多种的施工方式进行分析。

1.1 多头深屡搅拌水泥土成墙工艺

多头深层搅拌桩机一次多头钻进，把水泥浆喷入土体并搅拌，使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩，桩与桩搭接形成水泥土防渗墙，目前最大成墙深度为22 m，水泥土渗透系数0.3 MPa。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低，适用于黏土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径＜5 cm)。实行后可以看见，这样的方式防渗的效果不错，对于地下的防渗的建设来说质量是有保证的，而且投资合理，比较有效果，所以可想而知有一定的发展需要。

1.2 锯槽法成墙工艺

在先导孔中，锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动，一边以0.8～1.5 m/h的速度(根据地层状况)向前移动开槽:被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外，并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土，形成宽度为0.2～0.3 m的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成:传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合，开槽宽度可达0.2～0.5 m，深度达到40 m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好，并且成墙深，适应于黏土、砂土和卵石粒径＜100 mm的砂砾石地层，还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。

1.3 链斗法成墙工艺

由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土，同时将斜放的排桩下放到成墙深度，开槽机前进开挖沟槽，并采用泥浆护壁，其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16～50 cm，深度可达10～15 m。适应于黏土、砂土和粒径小于槽厚的、含量＜30%的砂砾石地层。

1.4 薄型抓斗成墙工艺

这就需要使用斗宽0.3 m的比较薄型的抓斗开始挖土然后开槽，使用泥浆保护壁处，然后用材料做成防渗墙，这样城墙的最大的一个深度最终可以到达40 m。这样的方式比较使用黏土砂土这样的一定规范之内的土层。

1.5 射水法成墙工艺

这样的成墙的工艺只要是靠浇筑的机器和搅拌的机器等来完成，用造孔机的喷嘴发射高水流来对土层展开切割，在不断的整理孔的规整度，用泥浆做好护壁，不断的转动来出渣。槽孔形成后，浇筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.22～0.45 m，深度可达30 m.成墙垂直精度可达1/300，适应于黏土、砂土和粒径＜100 mm的砂砾石地层。在1998年历史罕见的特大洪水过后，在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中，这样的方式有很大使用范围，更有比较好的经济和社会效益。

2 灌浆类型及其特点

土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。

2.1 土坝坝体劈裂灌浆

可以看到这种做法是利用坝体实际的力的分布实行的，靠着部分灌浆所产生的压力，造成坝体按照一定的方向劈裂，然后一起灌进适当的泥浆，这样就产生了不断的防渗的墙体，这样就可以堵住漏洞，堵住缝隙把弱势的地方变强，从而提高了这个坝体的防止渗透能力，也使整个坝体分布的力变得均匀，从而保证了坝体的整体质量。当坝体实际的效果不好，甚至有贯穿的一系列的缝隙，这就需要做好全面的劈裂灌浆。这样才能做好整体的防渗工作。

2.2 高压喷射灌浆

这样的防渗是利用高压水泥浆的力量来压迫被灌地层的结构，使两者的材料颗粒开始融合，从而团结起来达到防渗的作用。按照不同的被灌地层不同的结构特点，对于防渗的要求必然不同，所以要根据实际需求做好防渗的需要。这样的方式有着自己的优势，要求的设备简便、工作效率高、材料比较多等等;缺点就是地质的需要高、器具很多、实际施工控制要求高。

2.3 卵砾石层防渗帷幕灌浆

这样的方式主要采用黏土在增加一定的水泥做成混合的浆体来灌注，这样的灌注很难形成比较自立的孔，所以常常使用特别的灌浆方式，再加上受到各种不同地质情况的制约，往往实际灌浆的范围得不到更好的控制，那么具体的实际效果想要很好的完成，就需要在相应的防渗工作做好，这样就要打出3排的灌浆孔，甚至还要更多。但是正是因为这方面的技术不断变化和完善，这样的方式已经很少使用。

2.4 控制性灌浆

这样的灌浆方式是当前刚刚提出的一个更新的灌浆方式，是一种在传统之上的改造，能更好的做好浆体的压力和在设备中流动的速度，这样在保证质量和实际效果的同时，可以有足够的能力控制灌浆的范围，以便不管是在资金还是在时间上都能更好的节约。

3 复合土工膜

这是一种比价新型的材料，由3层组成，积聚了组成成分的特点和优点，不但有整体材质很轻、抵抗拉力强、抵抗撕扯能力强等特点，而且有很好的延展性，实际变形的模量很大，整体的防渗性能也好，在实际的施工中方便简单，重要的是实际造价不高，可以长时间使用。这一系列的特点可以证明这是一种很好的防渗材料，不但可以保证施工质量更可以提高施工的经济效益，也正是因为复合土工膜有着这些特征，所以很多水利和水电工程防渗和加固的工作都很大范围的使用了这种材料。但是在实际使用中，需要注意5个方面:

1)按照实际工程的需要，根据工程的水平和技术适当采用，做好各个方面的检测和技术核实，根据经济需求选用合适的材料，根据实际需要选用土工膜，不同的接缝结构要注意实际施工中的具体技术需求，更要仔细观察膜下的实际渗水情况。

2)做好土工膜和其他工艺之间的技术连接工作，重要的是使用符合需求的土工膜的接缝工艺，这是一个工程最关键的地方，还要保证接缝地方的防水和封闭工作，确保土工膜和其他材料的连接完好。

3)做好土工膜保护方面的设计，实行可行的施工方案，防止人为和很多未知因素的损坏从而造成漏水的情况。

4)在土工膜的底下需要做好相应的排水设施，以便当整个水库的实际水位低的时候，因为水压的影响对土工膜产生不良的影响。

5)不断的增加土工膜有问题的地方和接缝实际质量的检查方式这2个方面的分析，找到更加完善的检测手段，更好的尽快发现渗漏的地方及情况，提前做好各项预防的措施和方案。

4 结语

总而言之，水利水电事业对于整个社会都是很重要的工程建设，而同样重要于小型水利水电工程去除病险和加固的工作。本文阐述了很多有效的处理方式，具体方法针对具体的工程特点来选用，所以任何一个水利水电工程的防渗工作都要根据实际情况，选用经济合理的方式做好加固工作，在保证工程质量的同时，更好地降低工程的成本，为社会和民众服务，更好地创造经济效益、社会效益和生态效益。

［1］水利部.SL1253—2000溢防渗墙设计规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2001.

［2］电力工业部勘测设计研究院.DL5077—97防渗墙荷载设计规范［S］.北京:中国电力出版社，1998.