水利工程中防渗技术的应用探讨

张啟林

（绵阳佳成建设有限公司 四川绵阳 621000）

水利工程中防渗技术的应用探讨

张啟林

（绵阳佳成建设有限公司 四川绵阳 621000）

水利是工业和农业发展的命脉，也是人类生存重要的资源。进入21世纪以来，我国的水利事业一直随着社会脚步的发展、进步，水利工程建设也得到了飞速的发展。然而，在水利工程的施工过程中，防渗施工措施作为一项关键性的技术应用，它影响着整个工程的质量并有着十分重大的意义。本文主要分析了水利工程当中防渗技术的作用以及造成渗水的原因，并对施工技术中的方法进行详细介绍。

水利工程；防渗；技术；应用

引言

近年来，我国的经济得到了快速的发展，在经济发展的过程中对能源的消耗也是越来越大，为了能更好的保证水能源的供应，保证人们日常生活和工作不受到影响，建设了越来越多的水利工程。水利工程施工形式复杂且范围广，在施工过程中以及以后的使用过程中常常会遇到很多的渗漏问题，因此，对渗漏问题的处理关系着整个水利工程的质量。在实际施工过程中，施工人员会根据自己多年积累出来的经验，总结出了很多的防渗技术，同时也出现了一些新的技术。这些技术不仅在施工效率方面高，而且施工成本非常低，操作方面也简单，为我国的水利建设事业发展具有非常大的作用。

1 水利工程防渗技术的重要性

水利工程项目的建设质量直接影响着人民的生命以及财产的安全，因此一直都是非常受关注的。由于水利工程项目建设的规模较大，一般情况之下都具有较长的使用年限，但是由于在使用过程之中未曾给予即时的检修亦或者是维护和保养，使得建设庞大的水利工程难免在使用的过程之中出现一定的问题，很多在使用过程中出现了渗漏的问题，严重的甚至出现渗透状态。如此一来，不仅影响到水利工程正常使用，还严重影响到其效益的发挥，不仅消耗了资金，还使得工作量不断的增加。水利工程在使用过程中出现的一些列的质量问题，会使得周边居民的财产以及人身安全均受到很大威胁，所以，对水利工程进行完善的防渗措施制定以及实施是十分必要的，同时也是对该水利工程的质量进行保障以及提高有效保障之一。[1]

2 水利工程渗水现象原因分析

2.1 水利施工地质条件不同

水利工程施工面临的环境存在的很大的不同，故而导致在其进行施工作业之中的具体地质条件同样的存在不同程度的差异，不同的地质条件其对水利工程会造成不同情况的渗漏问题。比如在软地的地基施工，由于软地的土壤具有较松软，粘性较大以及土壤空隙较大等的相关特征，使得相关的施工过程以及水利工程在后续的使用之中较容易的出现比如变形等问题，故而使得软土地基的施工时常出现渗漏的问题，针对上述问题进行防渗漏问题的解决措施是，更换施工材料，以混凝土代替，因为混凝土的抗压能力强，但是使用混凝土施工之时需要注意其张力的问题，若是张力过大，同样会导致水利工程裂缝的出现。

2.2 常见的施工缝渗水

在水利工程施工过程中为了方便施工，常常将大的施工范围分为小单元来施工，这样就产生了不可避免的小单元交接处裂缝问题。混凝土上形成的接缝是渗水问题的高发地带，如果水利工程施工过程中，止水带固定不牢，那么很容易偏离中心，还有如果混凝土搅拌不均匀，也会造成空洞，产生形缝，混凝土也不列外有热胀冷缩的道理，当环境温度变化时，会引发混凝土变形，变形严重的情况下就会产生裂缝，造成渗水。[2]

2.3 渗水原因的总结

水利工程在施工过程中会出现渗水的原因有很多，其大多都是：防洪标准偏低，达不到有关标准要求；坝体、坝基多有渗透、渗漏等；工程建筑物的老化且没有修理。这些病危会造成水利工程无法正常的运行。因此，在进行处理水利工程施工技术问题的时候，大多数都可以采取防渗、灌浆的方法。在防止水利工程施工技术上的问题，要根据不同的水利工程自身的特点以及不同的隐患原因来选择合理的防渗漏方法，目前最常用的两种方法是防渗墙和灌浆。

3 水利工程的技术应用

3.1 灌浆处理方法

灌浆处理方法的施工过程中，首先第一步是灌浆孔的钻孔施工，需要注意的有：①孔斜率要求。灌浆孔一般要求为直孔而且要均匀，而当各孔之间孔距比较小时就改特别注意测斜工作。②钻孔的顺序。无论是固结的灌浆孔还是帷幕灌浆孔都必须采取逐加严密的施工顺序，比如，先进行第一工序，在进行第二工序按照顺序施工下去，这样前一序孔可以用后序孔以此作为检查的对照物，先做压水测试，若是吸水率的测试符合准则则可不必进行后序孔灌注工作。[3]

然后就是灌浆方法。目前我国灌浆法有高压喷射灌浆、坝体劈裂灌浆和控制性灌浆。

高压喷射灌浆借助高压浆液或者是高压水以此形成高速的喷射流束，将被灌的地层结构进行切割或破碎，水泥浆液在此过程之中顺势进行冲填，与被灌的底层颗粒相掺混并形成壁状的固结体。以此达到防渗的目的，使得地基的承载能力大大提升。与此同时，高压喷射灌浆法根据所灌地层的结构以及需要防渗的需求不同被分为摆喷、旋喷以及定喷三种。使用高压喷射灌浆法具有施工所用设备简单、造价低、但是功效高、防渗效果好的优势，以及使用的设备较多、对被灌的地质条件要求较高和较难控制容易漏喷等劣势（高压喷射灌浆示意图如图1）。

图1

坝体劈裂式灌浆指运用坝体的应力分布规律特点，借助灌浆的压力将坝体沿着轴线的方向发生劈裂的变化，与此同时还可将泥浆顺势灌入到劈裂缝隙之中，从而形成结石的铅直防渗的泥墙，以此实现对漏洞以及裂缝进行堵塞的目的。另外由于坝体在实施劈裂灌注之后由于浆与坝之间的互压作用使得坝体内部的应力重新分布，还可以促使坝体变形稳定性的提升。

控制性灌浆，这种方法是对传统工艺的调整，是一种改进型的工艺，主要是指在保证质量和效果的基础上借助浆液的压力以及流量进行良好控制的措施。有效的控制浆液的范围，节约时间以及投资少是控制性灌浆方法的优点。

3.2 防渗墙处理方法

防渗墙是指用专用机器钻凿圆孔、开孔，然后再孔内浇灌防渗材料或安装预定的混凝土构件所形成的具有一定的连续性的地下墙体。可也以用定喷桩、板桩、灌注桩等进行防渗墙的制作，防渗墙的建设需要具有柔性强、墙体的厚度小、使用的耐久性好、渗透的系数低以及造价面积低等等特点。对防渗墙进行施工的方法一般有：链斗法、多头深层搅拌水泥土、倒挂井法、锯槽法、射水法、薄型抓斗等的成墙工艺。

多头的深层搅拌水泥成墙法主要使用的是多头的深层搅拌桩机使用多头的进钻，将水泥浆喷入土体同时进行搅拌，使土体和水泥浆混合成多个水泥土桩，然后桩与桩之间在形成水泥土防渗墙。这种防渗墙的优点无污染、施工方便快捷、造价低，并适合于淤泥、砂土、粘土。事实证明这种方法防渗效果明显，在地下防渗工程中是质量最可靠、施工最经济的防渗方式。

锯槽法成墙只要是用锯槽机中的刀杆按照特定角度在先导好的孔中以上下往复循环式的方式做切割的运动，在此过程之中需要注意对于速度的控制，在一定的速度之下向前匀速的移动开槽，保障被切割掉的土体可排出槽外，与此同时，用泥浆进行护壁的塑性浇筑，形成0.2～0.3m宽度的防渗墙体。锯槽法成墙适合于在粘土、砂土以及卵石粒的直径不超过100cm的砂砾石的地层条件之中使用。

链斗法成墙是指借助链斗式的开槽机进行排桩旋转链斗装置上的取土作业，使得斜放排桩可以以此下放至成墙的深度中，在开槽机前实施挖槽作业，并且同时进行泥浆的护壁作业，其进行泥浆的浇筑作业时所使用的操作方法和锯槽法成墙之中所涉及的混凝土浇筑施工操作类似。该方式之中所使用的开槽机其可开槽的深度为10～15m，宽度一般为16～50m。链斗法成墙比较适合于粘土、砂土以及含有卵石粒但是其径小于槽厚、含量小于30％的砂砾石地层的条件中进行施工作业。[4]

薄行抓斗成墙是采用斗宽0.3m的薄型的抓斗进行开槽、挖槽作业，与此同时以混凝土或者自凝灰浆为原料进行泥浆护壁塑性的浇筑，以此形成薄壁的防渗墙。薄行抓斗成墙法其深度可达到40m，适合于砂土、粘土、砂砾和卵石的含量与粒径在一定范围内的土层。

射水法成墙借助造孔机形成喷嘴，以射出高速的水流对土层进行切割作业，在借助成型器以上下运动的方式进行孔壁的修整亦或者是切割作业，也需要进行泥浆护壁塑性的建筑，待其槽孔形成之后，再进行塑性混凝土亦或者是水下混凝土的浇筑施工作业，以此形成薄壁的防渗墙。需要注意的是射水法的成墙厚度为22～45cm，深度可达30cm，适宜砂土、粘土以及粒径小于100mm的砂砾石地层。

4 结束语

近年来水利工程建设的数量不断增加，新的施工技术也不断出现，防渗施工技术随着诞生并成为重要部分，其自己所具备的多样性优势可以对复杂性以及多样性地质条件之中的使用情况进行较好的解决。与此同时，做好防渗工作，提高国内防渗漏施工技术的专业性水准还需要施工人员深入施工现场进行地质条件的勘测，针对施工现场的具体环境条件进行针对性的施工方法的使用，才能有效提高防渗漏施工效果的提升。因此，对防渗施工一定要重视，增加工程建设的耐久度以及安全性，还要保证人们的生命及财产安全。

[1]卢德俊.防渗抗冻技术在水利工程中应用成果的探讨[J].科技资讯，2015（14）：79.

[2]李志强.水利工程建设中防渗墙的应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2014（20）：1185～1186.

[3]袁香秀，王根英.水利工程施工中堤坝防渗漏技术实际应用探讨[J].江西建材，2015（21）：127.

[4]何波.水利工程施工中防渗技术的应用探讨[J].建筑工程技术与设计，2016（16）：22～25.

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2016-7-27