水利工程中防渗施工技术的应用

李晓鹏

（中工武大设计研究有限公司，湖北 武汉430070）

我国拥有一定数量的水利工程，各种水利工程的结构也都存在着很大的差异性，水利工程承担着防洪灌溉的作用，同时还承担着为居民提供水源的重要作用。而渗透的出现，影响了水利工程施工进展，研究防渗施工技术对水利工程意味深远。本论文分别对水利工程防渗技术、灌浆的处理以及防渗墙的处理方法进行了分析。同时还提出了单薄抓斗防渗墙、多头深拌技术、链斗等方法。单薄抓斗防渗墙工艺是指在挖槽的过程中，通过挖掘出的泥浆对槽壁进行有效保护，同时在挖掘的时候，实施可塑性混凝土的浇筑作业。而多头搅拌是在土地中进行泥浆喷射同时均匀搅拌，是为了让混凝土和水泥浆更好的结合在一起，随后凝固成为复合水泥桩，从而构造成具备更好反渗透性的墙。链斗法是利用链斗开槽机开展取土作业，配合泥浆护避进行混凝土的灌注，从而构建防渗性能良好的墙体，来减少水利工程渗透的情况出现［1］。

1 水利工程防渗技术的简要概括

在整个水利工程中，工程质量必须满足设计标准，无论是稳定性和抗震性全部都应该满足要求，同时还要谨防渗透情况的出现。过去经验得知水利工程出现问题的原因在于，施工过程中某个环节不规范。此外，渗透情况的出现也和技术不够先进有很大的关系，最终导致出现渗透情况。大多情况下，水利工程建设都制定了非常专业、系统、科学的方案，同时防渗技术也应符合标准。假如水利工程防渗技术无法满足要求，必将对施工过程造成极大的影响，阻碍整个工程进度，更可能出现安全隐患[2]。当出现渗透情况的时候，一般要及时处理。

同其他建筑物作比较，水利工程建设施工应当具备极高的稳定性、抗震性，各个方面性能都应该达到标准，同时需要注重基础部分的防渗情况。在整个水利工程建造过程中，一旦出现渗漏情况，不仅会给国家经济造成巨大的损伤，而且还会给后期整个工程留下巨大的安全隐患。通过分析国外水利工程项目了解到，基础部分出现渗水的主要原因在于基面周边基坑的施工要求未能达标，造成排水系统不完成，当出现强降雨天气或者是停电的情况，或是机器出现故障时，容易导致基坑中的水无法及时排出去，从而造成水面不断上涨，甚至有可能淹没掉垫层，从而造成施工过程大量渗水情况出现。另外施工缝的划分，也是造成水利工程渗水的另一原因所在。在整个施工建设过程当中，为了便利施工过程减少施工强度，在很大面积施工情况下，一般会将混凝土细化成几个小单元。而小单元与小单元之间的缝隙也是造成渗水的一大原因。此外，施工过程模板支持不够稳定，同样是造成渗水的一大原因。

2 灌浆处理法

2.1 灌浆孔的钻孔施工先后顺序

标准孔斜率的要求是，常用的灌浆孔必须是直孔，孔壁必须保持笔直且分布均匀，当各个孔之间的孔距很小时，应当注重测斜工作。钻孔的顺序：不管是固结灌浆孔还是帷幕灌浆孔都应该运用逐步加密的方式进行，第一工序为施工作业、第二第三工序再加密施工的方式进行。这样能够确保前一孔序能够运用在后一孔序的检查上。在各个孔检查完成以后，对灌注孔采取压水的方法进行相应测试，假如吸水率能够通过相关标准要求，那么能够把后序孔的注灌作用省略掉[3]。

2.2 灌浆施工技术

当前我国水利工程使用较多的灌注方法分为：卵砾石层防渗帷幕灌浆、高压喷射灌浆、坝体劈裂灌浆和控制法灌浆[4]。

坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆法：在防渗墙技术不断完善的大前提下，这种方法运用于许多水利工程防渗施工建设中。粘土是灌注的主要浆液，外加少量水进行混合搅拌。由于这种方法大多时候都受到地理条件的限制，同时很难形成自立的钻孔条件，导致这种方法一般要使用打管灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆等方法进行处理，并且要使用3排以上的灌浆孔进行作业，这样才能够达到较高的防渗标准。

高压喷射灌浆：高压喷射灌浆是利用高压水形成速度极快的高速喷射流束，对灌地层进行针对性的切割，同时将水泥浆液顺势填充与被灌地层土颗粒进行搅拌作业，从而形成壁状固体，来提升地基的承载强度，最终令其防渗能力符合标准要求。高压喷射灌浆需要的设备比较简单，所需费用也不是很高，还具有防渗效果好的优点，不过这种方法也容易导致漏喷、少喷的情况出现。

控制性灌浆：这种方法是较为常见的防渗技术，但随着科技的进步，这种方法和传统灌浆技术相比有很大的提升。控制性灌浆法主要是指，在保证施工质量的前提下，对浆液压力与流量进行控制，把灌浆范围合理的控制好，具有节省时间和减少投入成本的优点。

坝体劈裂灌浆：这种方法主要是根据坝体应力分布情况，加以相应的压力进行灌浆，让坝体沿着坝轴线方向劈裂，此时将泥浆均量地灌入劈裂范围内，令其形成铅直持续的防渗泥墙，来达到填堵漏洞、裂缝的效果，提升坝体的整体防渗能力。此外，坝体劈裂灌浆相互间的压力和湿陷作用，能够使坝体内的应力重新分布，从整体上提升坝体的稳定性能。而高压喷射灌浆大多情况下是运用在均质土坝和宽心墙坝中，一旦坝体施工质量不好，或者是上下游间出现纵横的裂缝情况，这时应该采用全线劈裂灌浆方式。如果出现局部的裂缝情况，一般是在有需要处进行均匀灌浆。

3 防渗墙

防渗墙是指运用专业的工具器械进行钻孔或开挖，在孔内灌入防渗凝土和粘土等物质，从而形成持续的低下墙体，实现整个工程防渗效果。防渗墙需要具有以下特点：柔性强、厚度小、渗透系数低，单位面积造价低。常见的方法包括：多头深拌法、链斗法、射水法、薄型抓斗法等[5]。

3.1 多头深层搅拌法

多头深层搅拌水泥城墙：多头深层搅拌机一次多头钻入，把水泥浆喷入土内同时进行搅拌，令土体和水泥浆混合形成水泥土防渗墙。当前最大防渗墙深度高达22m，抗压强度大于0.3MPa。通过长期施工实践论证，多头深层搅拌水泥城墙具有防渗效果良好、经济实惠、质量优越的显著优点。

3.2 锯槽法

锯槽法成墙是让锯槽机的刀杆以一定的倾角，在先导中一边进行上线切割运动，一边进行横向运动开槽，速度控制在0.8m/h-1.5m/h。被切割下来的泥土可以使用持续循环的方式排出槽外，此时运用泥浆护壁，从而形成宽度为0.2m-0.3m的防渗墙。锯槽法成墙具有墙体质量突出、连续成槽、工作效率高的特点。

3.3 链斗法

链斗法：利用链斗开槽机中桩旋转链斗开展取土作业，精确的把排桩插入至城墙等同深度，开槽机运行至开挖沟槽，此时运用泥浆护避浇筑混泥土，方法与锯槽法相同。开槽机挖出的墙，深度一般能够达到10m-15m，宽度在16m-50m范围内。这种方法大多使用在砂土、黏土和卵石直径不大的土层中。

3.4 射水法成墙

射水法成墙是借助造孔机器内的喷嘴，射出速度极快的液态水，用于切割土层。此时成型器上下运动切割修复孔壁，借助泥土护壁，方法同锯槽法正反循环类似。在槽孔成型之后，加以可塑性混泥土进行浇筑，从而形成薄壁防渗墙。成墙厚度大约在22cm-45cm之间，深度长达30m，能够适用于黏土、砂土、直径小于100mm的砂砾层中。

3.5 薄型抓斗成墙

借助斗宽为0.3m的薄型抓斗进行开槽作业，此时利用泥浆护理，浇筑可塑性混泥土，假如自凝灰浆形成薄壁防渗墙。连续作业能够形成深度长达40m的墙，适用于砂土、黏土、和卵石含量较低的土层中。

4 结语

通过本论文讨论和分析可以发现，目前防渗施工技术已经普及到了我国水利工程施工建设当中，不过施工过程中如何提高水利工程中反渗透的问题，仍然是操作技术人员需要引起重视的地方。正确有效的护理措施，能够降低施工成本，减少施工过程的安全隐患，通过本文的深入探讨，希望能够引起广大水利工程技术人员的重视。如果在施工过程中，出现上述渗透问题，一定要及时进行有效的解决，不要耽误了工程进展程度，更不要给工程留下安全隐患，让国家经济蒙受巨大的损失。水利工程施工建设中，各项数据指标一定要达到施工要求，严格把控好每一个施工环节，保证工程有效进展，在限定时间和质量保障前提下，完成水利工程施工任务[6]。在水利工程施工过程中，施工和设计人员一定要摆正心态，积极认真对待施工进程，在最短的时间内保质保量的完成工程建设，同时施工人员更要合理分配能源材料，杜绝出现能源材料浪费的情况，为企业和国家节省不必要的开支。为我国水利工程的建设，贡献自己的一份力量。

［1］李冰.防渗处理施工技术在水利工程中的应用［J］.科技风，2011（17）:5-12.

［2］苗莉，程海洋.水利工程防渗处理施工技术应用的探析［J］.黑龙江科技信息，2010（1）:18-23.

［3］张振刚，沈光来.水利工程防渗处理施工技术综述［J］.科技致富向导，2011（6）:6-12.

［4］张桂东，韩啸，赵珺.浅谈水利工程防渗施工处理技术应用［J］.科技资讯，2011（14）:15-20.

［5］张爱疆.防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用［J］.科技风，2010（19）:5-16.

［6］敬海峰，王宝，韩雪东.水利工程防渗处理施工技术应用的探析［J］.黑龙江科技信息，2010（9）:20-26.