水利水电工程渗漏成因和处理技术

胡俊杰，王志军

（江西省水务集团有限公司）

0 引言

近年来，中国逐步加大了水利水电工程建设力度，为充分发挥出水利水电工程应有的作用和功能，就必须加强防渗处理，在具体施工建设中，防渗处理效果，对整座水利水电工程使用安全、施工质量、使用寿命等皆有较大影响。因此，在水利水电工程施工中，基础防渗处理是关键环节，目前中国水利水电工程防渗处理方面，仍然以灌浆施工技术为主。基于此，开展水利水电工程中防渗处理与灌浆施工技术的分析和研究就显得尤为必要。

1 工程概述

寻乌县太湖水库是一座中型水库。水库工程永久建筑物为3 级建筑物，相应洪水标准：设计50 a 一遇，校核1 000 a 一遇；输水管线及其建筑物为4 级建筑物，相应洪水标准：设计20 a 一遇，校核50 a 一遇。水库控制流域面积42.82 km2，总库容23 842.26 万m3，地埋球墨铸铁管长40.29 km，重力流供水，管径0.90 m。

2 水利水电工程发生渗漏水的主要原因

水利水电工程的特性决定了对施工质量有较高的要求，既要满足稳定性的需求，也要兼顾抗震性。同时在具体施工中，还要结合现场实际情况，对渗漏问题进行严格控制和有效处理。采取正确有效的防渗处理与灌浆施工技术，对渗漏水问题进行集中处理，避免发生大面积渗漏水问题。案例工程在施工中，发生因基面周围基坑施工和工程设计标准不相符的问题，致使排水性能下降，一旦遇到下雨天，极易发生停电和机械设备故障，无法将基坑中的水顺利排出，致使基坑中的水面上涨，淹没垫层，从而引发大面积渗漏问题。为保证水利水电工程施工各道工序能够高效、有效的开展，需要对混凝土进行科学合理的单元划分，在单元和单元之间就会存在缝隙，为水流渗漏提供通道，发生渗漏水问题。再加上，在施工中混凝土模板支撑牢固性不足，也会引发渗漏水问题。

3 常用的防渗处理技术

3.1 灌浆施工技术

灌浆施工技术应用得当，既能提升水利水电工程的抗渗漏能力，又能起到良好的加固效果。灌浆施工技术防渗处理的机理是在压力的作用下，将浆液输送到缝隙位置，对缝隙进行填补，从而达到防渗漏的目的。目前常用灌浆施工技术有以下三种：第一种，高压喷射灌浆施工技术，是目前中国水利水电工程防渗处理中应用最广泛的技术，具有施工灵活、质量控制好等优势。主要是利用工程钻机钻孔的方法进行成孔处理，然后再利用高压，将配制好的泥浆，从钻杆顶部喷嘴喷射到孔洞中，形成一道高质量的水泥防渗墙，提升水利水电工程抗渗漏能力。也是本工程渗漏处理中应用的关键技术，具体应用示意图如图1所示。

图1 高压喷射灌浆施工技术图

第二种，土坝坝体劈裂灌浆技术，主要机理是将配制好的浆液，灌注到发生渗漏的孔隙漏洞或者裂缝中，此种方法，既能对坝体进行有效的修补，还能进一步提升坝体的严密性。如果在施工中，坝体裂缝比较多，可采用全线劈裂灌浆技术进行全面修补，从而形成连续的防渗墙。工程坝体劈裂灌浆施工示意图如图2所示。

图2 坝体劈裂灌浆施工示意图

第三种，卵砾石层帷幕灌浆施工技术，通过粘土和水泥按照一定的比例相互混合进行灌浆，但相比于前两种防渗处理技术，此种处理技术应用范围有限。

3.2 高压喷射防渗墙施工技术

主要是通过高压喷射形成的冲击力来击破坝体的覆层，将喷射出来的泥浆和周围的土体进行充分混合，再用大型搅拌机进行充分搅拌，形成一种全新的结构体，组成高强度防渗漏墙，从而提升水利水电工程的抗渗漏能力。目前此项技术在水利水电工程防渗漏处理中具有非常广泛的应用，具有操作简单、设备便捷、适用性强等优点，得到了良好发展。

3.3 防渗墙施工技术

防渗墙是目前常用的防渗处理技术，一种是多头深层搅拌防渗墙施工技术，另一种锯槽防渗墙施工技术。前者在应用时需要多台搅拌机联合施工，通过搅拌机将水泥输送到渗漏位置，进行充分搅拌，然后再进行相应的搭接，便于搭建防渗墙，从而提升防渗效果。后者对施工操作技术有更高的要求，如果在具体施工中，没有严格按照相关规范和标准进行操作，就会严重影响防渗漏效果。所以，在锯槽设备切割土体时，需要严格按照特定的倾斜角进行反复切割，保证防渗墙的厚度在25 cm左右，从而在防渗墙上形成一个凹槽状态，提升防渗效果。本工程截渗墙施工示意图如图3所示。

4 水利水电工程建设中灌浆防渗施工技术的应用

4.1 施工准备

在水利水电工程灌浆防渗施工中设置1个集中拌合站，采用了可移动式拌和机，为保证施工进度，选择了2 台设备同时施工的方法。在施工现场的东侧和西侧，各设置了一座水泥库，为避免水泥返潮，影响施工质量，设置简便的工棚和地面返潮措施。同时按照施工现场实际需求，选择合理的原材料，本工程为降低水化热对防渗处理效果造成的影响，采用了水化热比较低的普通硅酸盐水泥。水泥细度需要通过80.00 um 方孔筛的余量低于5%。本工程坝体接缝的张开度＜0.50 mm，则水泥细度通过71.00 um方孔的筛余量不能超过2%。灌浆防渗施工流程图如图4所示。

图3 工程截渗墙施工示意图

图4 灌浆防渗施工流程图

4.2 测量放线

为保证本工程防渗漏处理效果，在施工之前，按照设计规定，选择了GPS全站仪进行精确测量。灌浆防渗施工过程中，必须严格遵循水利水电工程施工建设相关标准，保证坝体轴线、高层测量的误差都在允许范围中。尤其是在桩位确定中，标记桩位的纵横轴线可采用木桩固定，避免测量位置发生变化。

4.3 钻孔

工程施工渗漏面积比较多，为保证防渗漏处理效果，钻孔设备采用了油压XU-150 型回转钻机，当钻机就位之后，对钻机的的垂直度、偏差值等进行详细检测，保证误差在允许范围中。同时对相关设备要进行详细检测，保证实用性能，避免影响成孔效果。钻机安装的主轴具有良好的垂直度，且开孔钻头必须和孔位对准，误差不能超过10.00 cm，并用高精度水平尺进行钻机水平度矫正，以保证钻孔成孔质量。

4.4 灌浆

在进行灌浆之前，需要对浆液配合比的报告、原材料性能等进行详细检查，保证所选的材料和配合比符合设计要求。在灌浆时，现场施工人员，需要对混凝土用量及时记录，避免发生缩孔问题。当混凝土和桩顶标高位置相近时，严格控制最后一次混凝土浇筑量，以保证桩顶标高和设计相一致，灌浆完成之后，及时清洗灌浆设备，避免发生堵塞。

4.5 施工质量控制

为保证水利水电工程防渗漏施工质量，在案例工程施工中，严格遵循相关规定和设计标准，对施工质量进行及时测定，保证混凝土材料、配合比、施工工序等都符合设计要求，同时对施工质量检测结果及时整理，呈递给上级部门，经过上级部门审批通过之后，才能进行下一道工序施工。在防渗漏施工之前，还要对设计图纸、招标文件、合同文件等进行熟知，避免发生工程变更，影响施工质量，增加施工成本。

4.6 应用效果分析

在本工程施工中影响因素比较多，对灌浆施工技术和防渗处理效果有较高的要求，采用了上述灌浆施工技术和防渗漏处理技术，取得了良好效果，解决了该水利水电工程中渗漏影响因素多，工程安全性的要求。满足了当地供水5.53 万m3和年供水量2 000.00余万立方米的需求，对改善当地生活用水和企业用水做出了重要贡献。

5 结语

综上所述，文章结合理论实践，分析了水利水电工程中防渗处理与灌浆施工技术，分析结果表明，防渗漏施工是水利水电工程施工建设的关键内容，其施工质量直接决定了水利水电工程的总体质量和后期使用寿命。因此，在具体施工中，必须结合工程特性和现场施工实际情况，应用效果最好的防渗漏处理技术，为保证防渗漏施工效果，需要规范施工工序，并不断改进施工技术，才能保证水利水电工程施工质量，促使中国国民经济稳健增长。