水利工程防渗墙施工技术应用

赵淋淋

摘要：水利工程的防渗处理施工技术的提高，直接影响着整个工程的质量。文章分析其施工技术，探讨其应用。

关键词：水利工程；防渗墙；施工技术

中图分类号：TV文献标识码： A

引言

水利工程渗漏问题是水利工程施工过程中较为常见的问题，对水利工程坝体破坏严重，如处理不当，很容易出现多处渗漏，坝体开裂，甚至坝体塌陷等严重问题。必须依照当地实际情况，使用有效地防渗措施，迅速实施施工解决。

一、防渗墙施工技术概述

（一）防渗技术的类型

在现阶段，随着人们的不断探索和研究发现，在水利施工工程中，有很多防渗技术(垂直铺膜防渗技术、震冲防渗板墙技术和深层搅拌桩防渗墙技术等) 被人们所应用。防渗施工技术作为水利水电工程施工中的重要环节，无论在何种情况下，面对怎样的根基，都要对防渗施工技术以内的防渗问题有效的解决。做好防渗施工工作，将使根基的承载物得到很大的提升，也可以有效的保护地基，降低开挖工程量，使岩石和建筑物基础相结合的强度提高。如果对防渗工作处理不妥，就会使施工质量降低，还会加大施工的难度。与此同时，也会为工程质量管理代理安全造成隐患。施工防渗工作也与很多自然因素(施工的地基地质、开挖程序、开挖深度、地下水和外水位高度和施工季节等) 有着紧密相连的关系。

（二）水利工程中混凝土防渗墙施工技术的特点

混凝土防渗墙施工技术在水利工程中的运用具有以下特点：需要利用较多的临时设薤，除了把主要的钻机轨道以及孔口导墙之外，还需要对供水以及供电系统进行构建。另外，还需要对其供浆、清孔、造孔、混凝土搅拌以及运输等一些作业辅助设施进行建设。因此，在进行混凝土防渗墙施工中具有工作量大以及施工面广的特点，同时还必须要和其它的施工作业点保持良好的衔接。混凝土防渗墙工程通常都是进行的地下作业，因此在其施工过程中必定会存在一定的安全隐患以及质量隐患，而混凝土防渗墙本身施工过程中就具有一定的复杂性，那么这也就表明其施工不但具有一定的难度，其存在的风险也比较大。另外，混凝土防渗墙施工过程中还具有一个特点，那就是对周围环境所产生的噪音和污染影响比较小，甚至可以忽略。其施工的适用范围也非常的广泛，不管属于是哪一种复杂的土质地层均可使用。其中不但包括有坚硬的花岗岩，还包括软土层以及漂石层等。如果将其应用在大型工程之中，不管是其深度，还是厚度，均具有较强的应用弹性。最后还有重要的一点，混凝土防渗墙由于其是连续墙体，因此其防水性和承重。

二、水利工程渗水原因

（一）施工缝引起的渗水

在水利工程施工中由于作业面大，将会人为地使连续作业的混凝土分成几个单元，这样会造成单元间缝隙，这些缝隙就是防水的薄弱环节。如果施工中所用的模板支撑不牢、不严密，很容易造成跑浆，甚至出现蜂窝麻面，势必造成缝隙渗水。

（二）大面积降雨引起的渗水

首先，排水不畅造成的渗水，如果遇雨天停电或出现其它机械故障，基坑水上涨，淹没垫层，在底板基面四周基坑淤积着降水，就会造成排水不良，形成大面积渗水；其次，在混凝土搅拌过程中，由于拌和不均、振捣不密实等原因，造成混凝土孔隙大，以至于出现大面积渗水。

（三）穿墙管引起的渗水

在某些电灌站泵房工程中有各种管（风、水、电）与主体工程相联结，如果接口处不密实，在混凝土浇筑过程中，混凝土振捣不密实，就易出现蜂窝麻面，导致渗水。

（四）变形缝引起的渗水

管道或工程相连接部位由于止水带固定不牢，偏离中心，混凝土振捣不密实，出现较大孔洞或者蜂窝麻面，都会造成大面积的渗水。

三、水利工程防渗处理过程中防渗墙技术的使用

水利工程防渗处理过程中防渗墙技术一般使用在有很好的耐久性、渗透性较低、墙体厚度不大的的水利工程中使用，这种防渗处理技术有施工成本低、施工难度小、防水效果好的特点。通常施工的方法有锯槽法、射水法等多种施工技术。

（一）薄型抓斗的防渗墙技术

主要是采取斗宽为 0.3 m 的薄形抓斗挖土开槽方式，进行土石的挖掘及开槽工作，然后使用凝灰浆体在土面上浇注成薄壁防渗，或者自凝灰浆形成薄壁防渗墙，最大成墙深度为 40 m。这种方式还可以广泛适用于粘土、砂土、卵石、砂砾等具有一定量的土层及粘土的土质中。

（二）多头深层搅拌截渗墙技术

在应用过程中，主要是针对一些软弱地基改良所应用的防渗墙技术，其主要目的是为了提高水利工程建设中的地基承载力。这种技术是将单头以及双头作为基础，对防渗墙技术进行创新和发展而来的。其可以通过对双动力多头深层搅拌机，把多个钻杆带动起来，采用固定的推力对钻杆上的钻头进行推动，以能够使钻头可以钻到土层的预定深度中，最后将钻杆进行提升，同时保持钻杆的搅拌状态达到孔口。在此过程中，水泥浆泵从高压输送管中把水泥浆推送入钻杆，然后把水泥浆通过钻头射入到土壤中，并与其充分进行搅拌融合。随之就把双动力多头深层搅拌桩机调平移位，一直将这一过程进行重复，宜到防渗墙形成。这一技术在砾石层中不适用。在施工过程中，还要注意以下问题:

( 1) 要确保墙体垂直。在进行灌注施工之前，必须要对双动力多头深层搅拌桩机机身以及塔架采用经纬仪进行校正，确保其垂直度是控制在 1‰内。为保证其垂直度，需要在机体上安装偏斜自动报警系统，以便在其偏斜度超过允许范围时，系统自动报警以提醒操作人员。

( 2) 保证截渗墙的质量。为了确保浆液输送的有效性，需要使用3个并列的挤压泵，对于喷浆情况采用喷浆记录仪时刻进行记录，降低人为影响。如果一旦出现钻头不返浆或者是喷浆压力衰减大的问题的对候，就要立即停止钻杆提升，或者加大泵的排量。

( 3) 应保证防渗墙的墙体厚度。扩大钻头内直径，以能够确保其墙体厚度的有效性。

（三）锯槽法成墙工艺

在锯槽法成墙工艺中，上下往复切割的锯槽机的刀杆以一定的倾角和速度向前移动开槽； 被锯切割下来的土体由排渣系统排出槽外，同时采用泥浆护壁，最后浇筑塑性混凝土，形成宽度为 0. 2～0. 3m 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； 传动切割方式有机械式与液压式2种。不同规格组合的刀杆，使开槽宽度可达0. 2～0. 5m、深度达到40m。锯槽法适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm 的砂砾石地层。其优点是成槽连续、工作效率高、墙体连续、质量好，并且成墙深。此外，它还可以用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。

（四）链斗法成墙防渗墙技术

链斗法成墙防渗墙技术是使用链斗式开槽机和可旋转链斗，在排桩上面进行土壤的移动工作，并将排桩下放置成墙体需要的深度，开槽机前进开挖沟槽，同时还要用泥浆进行护壁，链斗式开槽机最大开槽宽度可达16～50 cm，深度最深达10～15 m。链斗法成墙防渗墙技术主要适用于砂土、砂砾含量≤30％、粒径不大于槽厚的砂砾地质或粘土地质中。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。

（五）射水法成墙工艺

射水法成墙设备主要由浇筑机、造孔机和混凝土搅拌机三部分组成。这项工艺就是利用造孔机成型器内的喷嘴，射出高速水流来切割土层，成型器上下运动切割修整孔壁，采用泥浆护壁，正循环或反循环出渣。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。

（六）倒挂并法成墙工艺

倒挂井式防渗墙是一种用土法修筑的垂直防渗墙，其主要特点是用人工挖，井的方法来代替冲击钻造孔，每井浇成一个混凝土井，各井柱互相搭接，构成整片的混凝土墙，切断透水地层，这样，就达到防止渗漏的目的。利用倒挂井法成墙工艺，不需要专门的成槽机械，也不需要用泥浆护壁。

(七) 防渗墙技术的应用

如何在水利施工过程中使用防渗墙技术。首先要按照当地地质情况和工程实际状况，设立防渗墙中心线和高程，然后根据水文地质状况、墙体预留孔情况、浇筑导管的位置等，实施槽段划分。施工时钻孔孔口的高度应该综合考虑施工过程中的最高水位或有可能出现的特殊情况，从而有效的降低施工现场回填的方量，还要保证施工过程中出现的废浆、废水等废弃物的排放。在砼的拌制过程中，要把粘土调成泥浆，并按照一定的配比掺料进行反复搅拌，保持池内的泥浆掺合均匀，掺和时要把水泥、膨润土、砂等搅拌均匀后再加水搅拌，确保膨润土不结块。对于防渗墙砼混凝土的浇筑，可以使用直升导管法或者水下导管法浇筑，浇筑时导管的内径和长度要根据实际情况进行选择，混凝土浇筑的速度不能太快或太慢，一般孔内砼面上升速度不能小于2m/h。如果使用钻凿法连接，施工过程中连接质量与接头孔的造孔水平有很大关系，也要进行刷洗接管。

四、水利工程防渗处理技术的质量控制

（一）严格把关，源头保证原材料的质量

为从源头上保证防渗工程的施工质量，施工单位在选择采购防渗原材料时，必须严格按照施工设计要求对原材料的规格和数量进行选择。选择的标准是：规模较大的、有产品质量资质的正规厂家生产的材料。在材料进场后，还要组织专业技术人员对材料的质量进行现场抽样检测，以确定质量是否合格。

（二）健全与完善水利工程施工质量的相关制度与法规

为将防渗施工质量管理纳入法制化管理的轨道，要提高水利工程的防渗施工质量和管理水平，首先，建立健全施工质量相关的法规制度；其次，规范和完善水利工程施工的相关质量指标和标准；最后，还要对防渗施工过程中各个环节的质量要求有严格、明确的规定。

（三）加强监理单位防渗工程监理的管理和控制

根据实际工程情况，选择规模比较大、有信誉的工程监理单位。建立工程监理工作的考核机制，完善考核制度，加强对监理单位在水利防渗工程工作的全程管理和控制。在整个施工过程中，要保障监理工作的独立性和公开性，严把工程质量关，确保最大限度地发挥监理工作在水利建设工程中的作用。

结语:

综上所述，水利水电工程中的渗透问题作为水利施工技术需要控制的重要因素，它直接影响着水利工程的质量和水利工程能否顺利的运转，也关系着在下游生活的人们的生命财产安全，所以在水利水电工程施工中防渗技术被广泛运用和重视。

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