河南省水利工程施工中的防渗技术

吴美玲

本文主要探讨河南省水利工程施工中的防渗技术，选取河南省某大坝水利工程，分析其出现渗水现象的原因，探索防渗施工技术，提高水利工程的建设质量。

水利工程对社会经济的发展有重要的意义，水利工程对水资源进行开发利用和合理调节，有防洪、灌溉、发电、改善航运条件等多种功能。水利工程比较复杂和特殊，容易受到外界环境的影响。水利工程施工中，存在许多技术性的问题，做好防渗工作是顺利开展各项水利工作的重要前提。

一、工程概况

本次研究选取河南省的某大坝水利工程，对其防渗技术进行分析。该大坝在基础部分，出现严重的侧漏。大坝土质均匀，但在施工过程中，没有彻底清理干净基础，渗漏现象出现在坝体与基础接触部分。基础接触层与坝体间，存在腐殖土，大约20cm厚。土层的强度低，含水量大，并且具有流塑性。腐殖土主要是植物根系、砂石、砾石、腐殖质等，属于强透水层。在筑坝时，没有清除被破碎风化的砂岩。主河槽段的大坝基础处，砂岩有比较高的风化情况。由于没有清除彻底，也导致接触面与层面出现渗水。有层间泥化夹层、节理裂隙，存在于坝基的砂岩中，通过这些裂隙，水库中的蓄水不断流出。

二、水利工程出现渗水现象的原因

1.外界因素

通常外界条件会影响水利工程的建设，水利工程出现渗漏的现象，也与外界因素有关。外界因素影响整体的施工质量，以及后期使用效果。水利工程使用时间太长，也会影响力学性能和强度，容易出现渗漏问题。如果没有有效的维护，更容易复发渗漏。

2.结构变化

水利工程的施工结构很大程度上，决定了工程的施工水平和质量。水利工程的施工与许多因素有关，结构变化影响整个施工，以及水利工程的使用年限。如果水利工程老化，容易有裂纹产生，导致渗漏。因此合理的规划水利工程的结构十分重要。

三、水利工程防渗施工技术

1.高压喷射灌浆施工

根据河南省某大坝水利工程的实际情况，可以采用高喷灌浆法进行防渗。本次研究中，水利工程设计喷灌，应用三管法摆喷方式。要充分调研防渗墙位置的地质情况，结合相关的技术规范等，进行生产性试验，确定相关的施工参数。本次施工的气压为0.6～0.8MPa。浆压为0.8MPa。孔距为1.2m。摆速（0.8～1.0）V次/min，摆角15°。砂砾层提升速度10cm/min。浆液密度1.6g/cm3。水压为35～40MPa。粘土层提升速度15cm/min。

表1 喷射气流、气压参数

调研施工场地的地质条件，本次水利工程防渗技术，适合单排三重管摆喷法。需要灌浆施工、钻进成孔。孔间距设置为1.2m左右。使用小130钻具、SH-150钻机。采用高压喷射灌浆技术，喷射灌浆需要应用0500-4高喷台车。制备水泥浆需要ZJ-400型高速制浆机。同时需要电动空压机、灌浆泵、高压水泵。水、气、浆的输送，应用高喷三重管。高压泵压强为75kW，当水、气、浆通过时，高压水喷射流的压强大约35～40MPa。周围环绕气流，也有一定的压强强度。土体同时受到气流、高压水喷射流的作用，会有部分颗粒被喷入高压水泥浆。原本的地层结构和组成会发生变化，主要是由于搅拌混合的大颗粒、地层，形成凝结体。在操作过程中，地基的强度明显上升，防渗作用明显。

钻机就位后，需要造孔作业。要垫高钻机，并且保持平稳。检查钻机的周围情况。调成水平状态后，开始作业，注意偏差不能超过5cm。如下图所示，为高压喷射灌浆法的具体施工方法。首先将高喷灌浆台车就位，保持水平状态。对孔口和井口的位置进行调整，保持对应。检查所有机械、管路等是否正常。正常后，将喷杆下入，进行试喷。其次，需要冲洗机具。一个孔的喷射完成后，到下一个孔喷射，低于十分钟的转移时间下，输浆系统可以不清洗。但较长的时间下，输浆时间较长，气温高，需要进行冲洗，防止堵塞管路。在成墙施工中，根据实际的施工情况，合理调整工序。

图1 高压喷射灌浆法施工方法

2.高喷防渗板墙的施工

对于高喷防渗板墙施工，需要严格根据工艺参数。本工程的水泥用量，总共为340kg/m2。压缩空气的参数主要是，排量70～90m3/h，压力0.6～0.7MPa。高压水的参数主要是，排量75L/min，压力38～40MPa。水泥浆液的参数主要是，排量80L/min，压力0.5MPa。砂卵石层控制提速6cm/min左右。土层控制提速10cm/min。

喷浆前需要合理调整注浆管、水角度的参数，使喷嘴处、水、浆、气管道都能够畅通运行。在喷射范围内，土地会受到高速水流的影响，压力过大，会影响土体的结构，加速土体的碎裂。注意严格控制浆液的比重，每班要进行四次或者五次，如果相对密度的误差超过1%，要立即科学调整水灰比，喷射要及时停止。浆液注入的过程中，要注意搅混，沿水、气射流切割范围。原地层受到浆液的挤压，就会使表面更加平整，促进注浆过程的顺利进行。由于高压的作用，水束周围形成气幕，使其摩擦力下降。因此，喷射的切割长度可以根据实际情况适当增加。颗粒、水、浆、气体的混合液，在喷射切割长度的末端，处于沸腾状态，可以带出地层中的小颗粒，增加地层结构的牢固性。在喷射外围的土体孔隙中，有灌注浆液会渗透其中，凝固后形成过渡层。根据实际情况，选择合适的形状和性能，发挥其防渗作用。

四、结语

总之，水利工程的防渗技术是施工建设的重点，如果出现渗漏问题，要立即处理，选择科学的防渗技术，最大程度上保证水利工程建设的质量。注意防渗技术的各个环节，有序实行工艺，加强管理，促进水利工程的正常运行。