水利工程施工中防渗技术的应用探析

舒 晗 （安徽水利开发有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 水利工程出现渗水问题的主要原因及常用处理措施

相对于其他建筑工程，水利工程则需要更高的稳定性和抗震效果，并重点观察是否出现渗水问题，防渗措施如果没有处理好不但会导致施工单位的巨大损失，同时也会导致整个项目在施工期或使用期出现严重的质量安全问题，严重的还会威胁到周边群众的生命财产安全。总结来说渗水问题的出现一般归结于以下几个原因。

1.1 施工因素

一项水利工程从科研、招投标、设计施工等阶段需要耗费大量的人力物力，其中施工部分占用最大的时间比重，其施工质量与施工技术、工艺、设备、材料、人员素质、检测技术等方面直接挂钩，而施工缝、变形缝等位置更是水利工程防渗的薄弱环节，如果没有选取合适的技术工艺和专业的施工力量进行设计施工操作，那么水工建筑物很难达到设计要求并且还会伴随着渗漏问题频频出现。

1.2 外界因素

外在的自然天气和地质条件是导致水利工程出现渗水的关键因素所在。大面积降水的地区会导致其工程受到雨水及地表水较大的冲击，如果不能及时的对其进行排放，必然会导致渗水等一系列问题出现；特别是受地下水侵蚀渗透影响较大的水工建筑物，若不能有效的对地下水进行防、排处理措施，会导致工程在施工、使用的过程中出现更加严重的渗漏现象。

1.3 处理措施

水利工程中常用的防渗加固技术有灌浆防渗加固技术和防渗墙加固技术。

2 水利工程中灌浆施工技术

2.1 钻孔灌浆施工

灌浆是指将某些固化材料，如水泥、黏土或其他化学材料灌入基础下一定范围内的地基岩土中，以填塞岩土中的裂缝和孔隙，防止地基渗漏，提高岩土整体性、强度和刚度。在水工建筑物的闸、坝、堤等建筑物中，常用灌浆法构筑地基防渗帷幕，是水工建筑物的主要地基处理措施。

2.2 灌浆方法

水工建筑物常用的灌浆技术包括卵砾石层防渗帷幕灌浆、高压喷射灌浆、坝体劈裂灌浆、控制性灌浆等。

2.2.1 卵砾石层防渗帷幕灌浆技术

这种方法以水泥为主要原料，加入少量的水后进行搅拌灌浆，随着现代科学技术的发展，防渗墙技术日渐成熟，所以卵砾石层防渗帷幕灌浆技术应用范围越来越少，该方法被当作地质勘察的重要辅助手段，同时兼顾到防渗技术的处理，采用该技术，可以更加精确地找到渗漏地点，加入少量的灌浆可以解决该问题。

2.2.2 高压喷射灌浆

这种方法主要依靠高压射流的压力和冲力破坏土层结构，使浆液与土粒掺和凝结，从而形成一道防渗墙，根据土层结构的不同，我们可以将其分为定喷、摆喷和旋喷，此3种不同的喷射方式会呈现3种不同的防渗墙体形式，防渗效果以旋喷、摆喷、定喷递减；按施工设备又可分为三管法、双管法和单管法3种。采用这种技术的主要优点在于操作简便、工作效率高，成本较低，但是该技术也有一定缺点，如对地形要求高，不易控制等。

2.2.3 坝体劈裂灌浆技术

坝体劈裂灌浆技术要求工作人员沿着坝体自身的应力方向，并沿着该方向劈裂，同时往里注入泥浆，沿着直线连续注浆进行加固，由于灌浆时容易形成一定压力，所以能够有效灌浆，并且能够堵塞漏洞，切断裂层，提高土坝坝体的防渗透能力，加固坝体，提高坝体的坚实度，重新排列土坝的内部应力，提高坝体的稳定性和坚固性。

2.2.4 控制性灌浆技术

该项灌浆技术是在传统工艺基础上进行改进的一项技术，它对传统灌浆技术进行了调整，并且控制了灌浆压力，在保证灌浆压力的基础上，控制了灌浆的范围，节省了人力资源和时间。

3 水利工程中常用的防渗墙施工技术

防渗墙是一种修建在松散透水层或土石坝（堰）中起防渗作用的地下连续墙，是利用专门的钻凿工具对槽孔内浇灌防渗材料，一般选用材料以混凝土、钢筋混凝土、黏土居多，防渗墙技术的使用范围最广，防渗墙一般要求其墙体厚度小，耐用性高，渗透系数低，单位面积造价小等特点。在施工过程中，常用的方法一般有多头深层搅拌法、锯槽法、射水法、链斗法等。

3.1 多头深层搅拌水泥土成墙技术

多头深层搅拌水泥土成墙技术要求钻入深土层，并喷水泥浆进行多次搅拌，目的是为了让水泥与土充分混合搅拌，从而凝结成多个防渗性好的水泥土桩，桩与桩相互搭接相连则形成了水泥土的防渗墙面，其深度最大可达到22m厚，抗压强度大于0.3MPa。无泥浆污染，施工易操作，造价低是这种防渗墙的最大优点，且普遍适用于粘土、砂土、淤泥和粒径小于50mm的砂砾层。

3.2 锯槽法成墙

锯槽法成墙是利用锯槽机的刀杆以一定的进行移动开槽，在此过程中保持一定的速度和方向，土体沿着排渣系统排出槽外，以泥浆作为护壁，然后浇筑混凝土形成的防渗墙体，一般厚度为0.2～0.3m，深度可达40m。其显著优点在于施工效率快、产品质量好、防渗效果强、成墙深、墙体之间连续好，所以在施工中被广泛应用于粘土、砂土及砂砾石粒径小于100mm的地层中。

3.3 链斗法成墙技术

链斗法成墙技术要求用链斗取土，同时将排桩下放到土层深处，并进行开挖，用泥浆护壁，这种方法与据槽法相类似，链斗法开槽机的深度能达到15cm，并且能快速适应土层，即使在砂土或者在黏土土质环境中，也同样适用，在砂土含量较低的土层环境中同样适用，比如在砂土30%的地层中。

4 大型水利工程中的防渗排水处理系统

我国的南水北调工程具有跨线长、建设期长、水文和地质条件复杂、工程结构多等特点，其中对于膨胀土处理和防渗处理都是复杂的难题，采用“金包银”+“土工膜”+“衬砌面板”的方式填筑渠堤不但能很好的控制膨胀土问题，而且还能对渠道内、外的水渗入渠堤起到双向控制作用；另外在地下水较多渠段，渠道底部采用土工布、排水板、透水软管、减压井等综合排水措施对地下水进行了有效的控制，防止因地下水压力造成底板衬砌的破坏从而造成渠道内水的外渗。

5 其他防渗施工技术

除以上所述的水利工程中常见的防渗处理技术，水利工程还可多方面综合考虑采用其他工程领域或国外所使用的新型施工技术，同时可结合自身特点对其进行改进和创新，如近几年在我国上海、南京、杭州等城市广泛应用的SMW工法桩连续墙施工技术，该技术的特点是在施工时基本无噪音，对周围环境影响小，结构强度可靠，挡水防渗性能好，工期短，废土外运量远比其他工法少，水泥土搅拌桩在任何可以应用水泥的场合都适用，尤其是一些具有砂土层和细砂土层的松软环境中。且SMW工法桩中的型钢还可以回收并重复利用，另该工法将与防渗漏技术结合起来使用，使之具有一定承受力，也能够防渗漏。因此对于水利工程来说，积极推广采用新技术更可能在技术上、经济上起到更好的效果。

6 结束语

水利工程防渗处理是一项系统性的复杂工程，其过程中需要应用到很多相关的科学技术，并在操作中对地质环境、施工技术等有着较高的要求。这要求我们需要具体问题具体分析，以刚柔结合、因地制宜的原则进行合理建设，防渗技术应当在实践中不断完善升级，为我国建筑行业的发展提供雄厚的物质基础，共同促进我国社会经济的逐步发展。