水利工程中防渗施工技术的应用探究

谭成玉

【摘 要】我国的水利工程设施分布十分的广泛，数量也比较多，这些水利工程生产和生活中发挥了非常重要的作用。我国的水利工程由于建成的年代相对比较很早，而大量的水利工程面临的一个普遍问题就是渗漏。长期以来，由于很多方面的因素，水利工程的渗漏没有得到比较好的解决，所以在最近几年，水利工程的防止渗漏的施工技术都成为工程关注的主要问题，本文就对水利工程中防渗施工技术的应用进行了分析。

【关键词】水利工程；防渗施工技术；应用

引言

目前，水利工程的种类很多，其存在的问题也是多样的，其中最普遍、最主要的就属渗透问题。渗透问题不仅严重地影响着工程的正常使用，使水利工程不能发挥作用，还严重地威胁着工程下游住户的财产生命安全。因此，必须对出现渗透问题的水利工程采取有效、科学的加固防渗措施。然而随着科技水平的发展和社会的进步，对水利工程的施工质量和使用性能也提出了更严格的要求，因而，就很有必要对水利工程施工中防渗技术进行研究和分析。

一、水利建筑工程施工的意义

水资源作为一种人类生存、生活及生产不可或缺的能源，在人类历史发展中具有重要贡献。水资源具有安全无污染的特点，这种资源的大量应用对社会的发展及经济建设具有重要意义。20世纪中期，我国现代水利工程开始兴起，随着科学技术水平的不断提升，水利工程建设规模的不断扩大，在水利工程建设中运用了多种施工技术，在发展的同时还存在诸多问题。如当前我国水利建筑工程主要存在的问题有：首先，防水标准没有遵循国家有关水利工程施工规范进行，部分水利工程防洪方面具有较低的标准，在雨量过大时，极易出现洪涝灾害；其次，在建设坝基和坝体中，因为成本问题，如选用的防渗材料与施工要求不相符，对施工流程控制又存在严重不足，导致极易有渗漏情况在水利工程坝基和坝体中出现，进而对水利工程运行的正常功能造成极大的影响；最后，一些水利工程建设时间较长，维修工作也没有及时开展，随着时间的推移，导致各种安全隐患的大量出现。这种情况下，在社会发展及经济水平提升等方面，水利建筑工程将无法将自身的功能充分发挥出来，由此可见，渗漏问题在水利建筑工程建设对其质量是否良好具有关键性的作用。伴随我国经济发展速度的不断提升，我国水利建筑行业已逐渐呈现出健康稳定发展的趋势。近年来，我国众多重型大型水利工程建設规模不断扩大，在发展的同时，我国水利建筑工程主要任务就是，不断加大水利建筑工程施工技术的创新力度，提高工程施工质量，加强水利建筑工程施工技术及其应用研究。在工程实施过程中，水利建筑工程施工技术水平高低直接影响到整个水利建筑工程建设的质量。作为水利工程施工及使用过程中最常见的一项质量问题，渗漏治理难度较大。造成水利工程渗漏的因素较多，这主要包含多方面原因，如材料、设计及管理等，进而造成工程安全隐患。在水利工程施工中，防渗墙施工是具有实用性的重要环节，其施工质量的优劣对水利工程的使用性能及使用年限将起到关键性的作用，甚至会造成极大的人员伤亡及财产损失。

做好防渗工作是确保水利工程施工质量的重要保障，在水利工程施工中，要求该工程具有良好的抗震性、稳定性，还必须具有较强的防渗能力。与此同时，在现有水利工程中如发现渗漏问题，必须根据具体施工情况，选用科学有效的施工方式进行处理。如处理不当，将严重影响到国家及人民的切身利益，甚至造成极大的人员伤亡与财产损失。由此可见，防渗技术在水利工程施工中具有重要意义。

二、水利工程发生渗水的原因

1、设计方面原因

在水利工程设计的初级阶段，很多的设计人员存在着经验不足的问题，在技术能力方面也非常的有限，对工程的实际情况不能很好的掌握就进行设计工作，使得水利工程设计标准难以达到相关的要求，在处理大型水利工程建设方面不能将很多的问题都考虑全面，导致洪水高峰期会出现渗漏的情况。

2、原料的质量存在问题

设计单位在设计过程中将主要的精力都放在了水利工程质量管理以及控制方面，对工程的材料质量没有进行重视，施工中经常会出现偷工减料的现象，会因为材料问题导致工程质量不合格。在水利工程施工过程中，因为受到资金以及技术方面的限制，对工程质量也会产生很大的影响。

3、施工方面原因

水利工程的地基以及墙壁施工，在占地面积上比较大，因此，要想保住个、施工工序能够顺利进行，对施工效率进行提高非常必要。在通常情况下，要将其中的混凝土工程划分为小单元，然后在不同的单元进行施工。在不同的单元进行施工经常会出现组合缝隙的问题，对这样的问题要高度重视，避免施工质量受到影响。

4、时间因素

水利工程的建设存在着受使用年限的限制，水利工程的强度和耐久力都会出现承受极限的问题，进而出现渗漏的现象。水利工程在长期使用过程中，缺乏必要的维护资金也是导致渗漏问题出现的主要原因，对水利工的维护工作没有到位会导致其结构出现老化的情况，导致工程出现渗漏。

三、水利建筑工程施工中防渗技术的应用

1、防渗墙技术的应用

在水利工程建设中，为确保防渗工程具有良好的效果，普遍选用防渗墙作为其施工的重要方式。通常情况下，对其墙体的要求主要体现在小厚度、低渗透系数、强柔性及良好耐久性和造价单位面积低。在施工过程中，防渗墙施工工艺较多，如多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等。

（1）多头深层搅拌水泥土成墙工艺

多头深层搅拌桩机一次多头钻进，在土体内喷入水泥浆，同时进行搅拌作业，促使土体和水泥浆液进行有效混合，在固结后形成水泥土桩，此时水泥土防渗墙的形成主要是与桩搭接施工而成。现阶段，这种城墙工艺施工中城墙深度最大为22米，其水泥土渗透系数则控制在0.3MPa。这种城墙工艺具有便于施工、没有泥浆污染及低成本等特点，具有不错的防渗效果，在水利工程中得到了广泛地应用。

（2）锯槽法成墙工艺

锯槽机在先导孔施工中，其刀杆要具有相应的角度，在做反复切割作业的同时，还要依据施工现场地址情况按照一定速度不断向前移动开槽作业。在排渣系统中将切割下来的土体从槽内排出，同时护壁时选用泥浆作为主要材料。在塑性混凝土浇筑中，防护墙体的宽度可以控制在0.2～0.3米之间。锯槽机由多种系统组成，如动力及传动系统、刀杆及支架加压系统等。在水利工程防渗墙施工中，锯槽法具有连续成槽、高效率、连续墙体、高质量等特点，同时具有高成墙深度，在施工中主要应用于粘土、砂土等地质上。

（3）链斗法成墙工艺

取土作业由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗完成，并把斜放的排桩在成墙深度位置放置，开槽机工作时，进行沟槽开挖工作，护壁选用泥浆作为主要材料。这种城墙工艺的开槽宽度通常为16～50厘米，深度最大为15米。

（4）射水法成墙工艺

射水法成墙设备的组成部分主要为造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机。高速水流通过造孔机成型器内的喷嘴射出，以此对土层进行切割作业，孔壁修整作业必须选用成型器进行上下切割运动，并选用泥浆作为护壁材料。形成槽孔后，对水下混凝土或塑性混凝土进行浇筑作业，以此确保薄壁防渗墙的形成。成墙厚度可达0.22～0.45米，最大深度为30米。在我国重要堤防工程中，射水法比其他城墙工艺更具有经济效益，因此在水利工程防渗加固中得到了广泛的应用。

2、防渗灌浆施工技术应用分析

随着水利工程建设规模的不断扩大，其防渗加固技术水平也得到了极大的提升。灌浆技术作为水利工程防渗施工的重要技术之一，其施工技术水平是否符合施工要求对水利工程施工质量具有重要意义。灌浆技术在水利工程施工中主要有三种，即高压喷射技术、土坝坝体劈裂技术和卵砾石层防渗帷幕技术。在应用中这三种灌浆技术又存在着一定的差异。

（1）高压喷射灌浆技术

高压喷射灌浆的方法，是一种使用高压水或浆液而形成高速喷射流束，可以对土地进行切割与破碎，之后在其中填充水泥基质，从而能够形成板桩凝结体，从而实现提升地基的承载力或防渗能力的一种技术。高压喷射灌浆的种类有很多种，有单管、双管、多管等方式。单管法主要是利用单一的管路喷射水泥基质泥浆，多管法是用两列喷射管喷射水泥基质、水和压缩空气等介质。

多管法是通过使用真空泵多管抽出高压水冲切的土石泥浆和砂浆材料填充，多管法是一种全置换方法。灌浆之前要准备好高压喷射灌浆所需要的施工工具，比如高压泵、注浆管、流量计、空气压缩机等，还要准备好施工的原料，高压喷射浆的原材料是纯水泥，水泥的强度最少要是 32.5 的新鲜没有结块的普通水泥。施工之前先做好場地的平整工作，准备好钻机和排水沟的开挖。钻孔定位之后用特种钻杆在设计的孔位利用原浆固壁到设计高程，设计的孔位和实施孔位之间的偏差要小于5cm。 然后在地面进水、 气式喷之后下管到设计的深度，调试喷射轴线方向呈现折线型。高压喷射灌浆之前的准备主要是确保水泥浆能够充分的搅拌与控制好浆液的水灰比和比重。高压喷射灌浆要按照施工的技术规范来严格操作，严格按照施工技术的要求参数来控制灌浆的质量。在高压喷射灌浆结束之后必须拔出套管。喷射结束后，水泥浆由于固结收缩，会出现孔口的下沉，对于喷孔要进行静压灌浆，直至浆面不再下沉。

（2）土坝坝体劈裂灌浆技术

土坝坝体劈裂技术的应用原理主要是按照水利工程坝体应力分布等规定，在施工过程中利用一定压力的施加，顺着坝轴线方向促使坝体劈裂，并进行泥浆的灌注，进而达到防渗泥墙的形成，同时确保其连续性与笔直性，以此起到水利工程坝体防渗功能提升、软弱层切断及裂缝、漏洞堵塞等作业。

（3）卵砾石层的防渗帷幕灌浆技术

卵砾石层的防渗帷幕技术的应用原理主要是水利工程灌注施工中主要选用粘土水泥浆混合浆液进行，由于灌浆不易自立钻孔，因此在灌注时通常采用打管灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆和套阀式灌浆等方法进行作业。现阶段这项灌浆技术主要作为勘探和防渗加固的补充方式。

结束语

综上所述，在水利工程施工过程中，防渗技术是一项比较复杂的技术，而目前很多水利工程都需要使用防渗技术，因此，对各种水利工程防渗技术进行系统、全面的研究是非常有必要的。虽然水利工程施工中防技术正在不断改进并完善，但水利工程中的渗水问题还依然存在，而在实际水利工程施工过程中具体采取哪种防渗技术、哪种施工工艺，不仅要结合工程实际需要，还需要广大技术人员不断地总结经验和更加深入的探索。

参考文献：

[1]王兆羽.关于水利工程施工中防渗技术的分析[J].中国新技术新产品，2014，（17）.

[2]王新.水利工程防渗技术的应用分析[J].黑龙江水利科技，2013，（01）.