水利堤防加固工程中防渗墙施工技术

江晓舜

广西科源工程咨询有限责任公司 广西 南宁 530022

引言

水利堤防工程是一种建设工程，旨在控制水流和洪水，防止洪水泛滥，并保护周边地区免受洪水灾害的影响。水利堤防工程通常由水坝、堤防、排水沟、水闸等设施组成，它们可以在干旱季节为周围的农田和城市提供水源，也可以在雨季为周围地区提供防洪保护。水利工程是维护国家经济、安全和人民生命财产安全的重要工程之一，水利堤防是水利工程中的重要组成部分，其安全稳定对于人民生命财产的保障至关重要。防渗墙是水利堤防加固工程中常用的一种技术手段，其作用是防止水土流失和渗漏，从而保证水利工程的安全稳定。

1 水利堤防工程与加固工程

水利堤防工程的设计需要考虑多种因素，例如河流的流量、地质条件、水文特征和洪水历史等。这些因素对于确保水利堤防工程的稳定性和安全性至关重要。由于水利堤防工程对于农业和城市的发展和生产至关重要。

水利堤防加固工程是指针对已有的水利堤防进行加固和修复，以增强其稳定性和安全性的一种工程。这种工程通常由一系列措施和技术组成，包括土石方加固、防渗措施、浸润线处理、基础加固、降低堤面坡度等。水利堤防加固工程的实施需要在对堤防进行全面检测和评估的基础上进行，以确定加固工程的具体方案和措施。在进行加固工程之前，必须先排除堤防中可能存在的缺陷和隐患，如沉降、渗漏、开裂等。土石方加固是水利堤防加固的主要方式之一，通常包括加固堤体、改善排水条件、修整堤面、加固边坡等。防渗措施是另一个重要的加固方法。在水利堤防加固工程中，还需要对堤防基础进行加固和改进，以保证其承载能力和稳定性[1]。降低堤面坡度可以减轻堤防所受的水压力和外力，从而增强其抗洪能力和稳定性。

2 防渗墙及技术概述

2.1 防渗墙功能分析

第一，防渗墙技术能够通过加装防渗材料，如防渗膜和地下排水系统等，有效地防止水从堤防中渗透到地下。这样可以避免水渗透对地下土壤的侵蚀和对工程结构的破坏，从而保护水利工程的稳定性和安全性。第二，由于防渗墙技术可以有效地防止水的渗透和对工程结构的破坏，因此可以延长水利工程的使用寿命，减少维护和修复的次数和费用。第四，防渗墙技术可以通过提高加固工程的抗渗性能，提高工程的质量和可靠性。这可以避免加固工程出现渗漏和其他故障，从而保护水利工程的稳定性和安全性。当防渗工程主体得以正常发挥作用，水利工程主体质量也会进一步提高，这也是延长工程使用寿命的根本所在。

2.2 防渗墙特点分析

①防渗效果好。其防渗效果优于其他加固措施。②施工简便。防渗墙技术的施工相对简便，不需要大量的机械设备和人力，可以快速完成施工[2]。③对环境影响小。防渗墙技术对环境的影响相对较小，施工过程中不会对周围环境造成过大的干扰和污染。④适用范围广。防渗墙技术适用于各种类型的水利工程，如河道、水库、防洪堤、引水渠等。⑤经济实。防渗墙技术相对其他加固措施来说，其施工成本相对较低，能够在经济上实现效益最大化。⑥增强抗震能力。防渗墙技术在加固水利工程的同时，也能够增强其抗震能力，提高工程的安全性。

2.3 防渗墙技术类型

2.3.1 悬挂式防渗墙。悬挂式防渗墙采用钢筋混凝土或钢结构的悬挂框架，将防渗材料悬挂在框架上，形成一个具有抗渗性能的隔水墙体。应用中，悬挂式防渗墙的施工可以适应各种复杂地质条件，如地下水位高、土层不均匀等。同时，悬挂式防渗墙施工完成后，可以方便地进行维护和修复，避免了传统防渗墙施工后难以维护的问题。需注意，悬挂式工程因其工程主体只能深入地表浅层，虽然可以适当加长渗径，但仍无法做到全封闭渗流。为此，为保证防渗效果，通常会设置两道悬挂式防渗墙，从而在共同作用下，按照一定比例按分担水头[3]。

2.3.2 半封闭防渗墙。半封闭防渗墙是一种利用混凝土或者其他材料建造的防渗墙体，与传统的全封闭防渗墙不同的是，它只在一侧与地面相连，另一侧则开放。应用中，相比于全封闭防渗墙，半封闭防渗墙的施工更加方便，不需要进行全面的封闭，可以节省施工时间和成本。半封闭防渗墙只需要在一侧进行封闭，可以节约大量材料，降低工程成本。此外，半封闭防渗墙的开放一侧可以起到排水的作用，避免了全封闭防渗墙易积水、难排水的问题。

2.3.3 全封闭防渗墙。全封闭防渗墙是一种在水利工程中广泛采用的防渗技术。它是一种完全封闭的墙体结构，可以有效地防止水的渗透，保护水利工程的稳定性和安全性。应用中全封闭防渗墙采用混凝土或其他材料进行施工，具有较高的抗压强度，可以承受一定的地下水压力和土体压力。同时，全封闭防渗墙结构坚固，可以有效地抵抗地震的影响。此外，全封闭防渗墙适用于各种地质条件，如地下水位高、土层不均匀等，适用于各种规模的水利工程。

3 水利堤防加固工程中防渗墙施工技术应用方法

3.1 组合钻机开槽法

该技术利用钻机进行开槽，然后在槽内注入高强度防渗材料形成防渗墙。采用组合钻机进行开槽，施工速度快，能够在较短时间内完成大面积的防渗墙施工，提高了施工效率。而且，钻孔开槽后，注入高强度防渗材料填充钻孔中的空隙，形成一体化的防渗墙，防渗效果好，可以有效防止地下水的渗透，提高水利堤防的稳定性和安全性。施工过程中可以通过调整钻孔深度、宽度等参数，控制防渗墙的厚度和强度，以满足设计要求[4]。

结合实际建设情况，可将防渗墙组合钻机开槽法应用过程进行如下总结：①根据设计要求，在水利堤防的表层确定防渗墙的位置，一般选取距离堤防表面一定深度的位置。②采用组合钻机进行开槽，钻孔深度一般为30-40m，宽度和深度根据设计要求而定。③清理钻孔内部的杂物和泥沙，确保防渗材料能够充分填充钻孔中的空隙。④在钻孔中注入高强度防渗材料，如水泥浆、聚氨酯泡沫等，填充钻孔中的空隙，并与钻孔周围的土体形成一体化的防渗墙。⑤防渗墙注入完成后，需要进行验收，检查防渗墙的密实程度和防渗效果，以确保水利堤防的稳定性和安全性。

而为保证组合钻机开槽施工质量，施工人员还需注意几方面问题：一方面，钻孔开槽时，需要注意安全措施，避免地质灾害和施工事故的发生，保障施工人员的安全。另一方面，在施工前需要对现场进行综合勘测，了解地质情况和施工条件，制定合理的施工方案和防渗墙设计方案，保障施工质量和效果。

3.2 小直径深层搅拌桩法

防渗墙小直径深层搅拌桩法采用小直径深层搅拌桩机进行施工，将土壤和水泥混合搅拌成一定强度的防渗墙体，以达到防渗目的。从实际施工情况角度而言，采用小直径深层搅拌桩机施工，施工速度快，能够在较短时间内完成大面积的防渗墙施工，提高了施工效率。此外，防渗墙小直径深层搅拌桩法适用于各种地质条件，如土、岩石等地质环境，能够根据不同的地质条件选择不同的搅拌深度和防渗材料[5]。

小直径深层搅拌桩法的具体施工流程为：①根据实际工程情况进行地质勘测，确定防渗墙的位置、深度、长度等参数，并进行设计。②确定施工场地，进行地面清理、平整、压实等准备工作。同时，准备施工所需的搅拌桩机、水泥、沙子、水等材料和设备。③按照设计要求和工艺流程，在施工区域内先进行小直径搅拌桩的打桩工作，然后将钻杆慢慢下降，不断进行深度搅拌，形成连续的防渗墙。施工过程中，需要注意混合比例、搅拌深度、搅拌速度等参数的控制，以确保防渗墙的质量和稳定性。④当防渗墙的搅拌深度达到设计要求后，搅拌桩机停止工作，待防渗墙固化后，进行后续的加固工作。并做好工程验收工作。

需要注意的是搅拌桩机在施工过程中会对周围环境产生一定的影响，需要注意安全措施，避免地质灾害和施工事故的发生，保障施工人员的安全。而且，在选择搅拌桩机时，需要根据地质条件和施工要求选取合适的机型和配套设备，以确保施工效果和质量。

3.3 开槽机开槽法

相较于传统的防渗墙技术，防渗墙开槽机开槽法具有施工速度快、效率高的特点。开槽机可以实现一次性开挖一条较深较窄的槽道，减少了人工劳动力的投入和施工周期。此外，在施工过程中，开槽机可以根据设计要求精确地控制开槽深度和坡度，确保开挖槽道的质量和精度。防渗墙的铺设和灌注混凝土也可以在开槽机的帮助下更为精确、快捷。

使用开槽机在堤体表层土壤上进行开槽，通常开槽深度为1-2m，宽度根据防渗墙的宽度而定。开槽深度应保持一致，槽壁应平整，以保证防渗墙的质量。开槽过程中，需要注意采取安全措施，避免损坏堤体。在开挖的槽中，铺设钢筋网，并在钢筋网内部灌注混凝土，形成防渗墙。混凝土灌注完成后，等待其固化，保证防渗墙的质量。待防渗墙固化后，将挖掘出来的土壤填充回槽中，并进行压实，恢复原有的堤体高度。在施工完成后，需要进行验收和检测，确保防渗墙的质量和防渗效果达到设计要求。

需注意，防渗墙开槽机开槽法施工需要严格按照设计要求操作，避免出现开槽深度不足、开槽不平整、防渗墙灌注混凝土质量差等问题，确保防渗墙的质量和效果。

3.4 射水法施工

采用射水机进行喷射混凝土，施工速度快，一次喷射的面积大，相比于其他施工方法。射水机可以控制混凝土的流量、喷射速度等参数，可以根据需要进行调整，使得喷射出来的防渗墙精度更高，厚度更均匀。此外，与其他施工方法相比，防渗墙射水法施工成本相对较低，不需要大量的人力和机械设备，也不需要大面积的开挖，同时射水机具有多次利用的特点，可以节约材料和成本。并且，防渗墙射水法适用于各种地质条件和施工环境，可以用于各种类型的水利工程加固，如水库、水闸、堤防等。

第一，确定防渗墙的位置和深度，根据需要设置引水井和注浆孔等设施，安装射水机和泥浆处理设备。第二，采用挖掘机等工具开挖出防渗墙的槽道。并对挖掘的槽道进行检查，保证槽道的平整和垂直度。同时，在槽道两侧安装导墙钢板，确保喷射混凝土不会流失。此过程需降低槽道内的水位，以便进行施工。第三，启动射水机，将混凝土喷射到槽道内，形成一道防渗墙。第四，对喷射的防渗墙进行检查，确保其密实度和质量符合要求。待防渗墙喷射完成后，将槽道内的水位恢复至原来水平。在防渗墙表面覆盖一层防护层，以保护防渗墙不被水流侵蚀。

需要注意的是，在施工过程中，应根据具体情况调整射水机的工作状态，以确保混凝土喷射均匀，并避免因施工不当导致防渗墙质量不达标。同时，还需严格控制水位，以免施工过程中发生事故。

4 结束语

水利堤防加固工程中，防渗墙施工技术是保障水利工程安全稳定的重要手段之一。在防渗墙施工中，应根据实际情况选择适合的施工方法，并严格遵守施工流程和注意事项，确保施工质量和效果。各种防渗墙施工方法均有其特点和适用范围，在实际工程中应根据具体情况进行选择和组合，以达到最佳的防渗效果。在未来，随着科技的不断发展和创新，防渗墙施工技术也将不断更新和完善，为水利工程的安全稳定提供更为可靠的保障。