芻議水利水電工程防滲墻施工技術(shù)

丁善玲

(黑龍江省大慶地區(qū)防洪工程管理處，黑龍江大慶163311)

我國小型的水利和水電工程很多，具體結(jié)構(gòu)也是多種多樣，總體起著防洪灌溉和其它方面的作用，有的還是城市生活工業(yè)的水源。但是，這些大多數(shù)是特別的歷史時(shí)期遺留的，再加上長(zhǎng)期的運(yùn)行，很多在工程上存在一定的問題和危險(xiǎn)，這些是需要特別關(guān)注的。其中他們主要的危險(xiǎn)有:防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，達(dá)不到現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)要求:壩體、壩基多有滲漏、滲透破壞等工程建筑物老化失修?？梢钥吹竭@些問題不但對(duì)于水利和水電的使用造成危險(xiǎn)，也會(huì)影響其實(shí)際的工作的效率的，更加對(duì)于下游的居民的安全造成威脅，所以對(duì)于這些危險(xiǎn)工程的加固工作就顯得尤為重要了，其中這些病險(xiǎn)水利和水電工程最嚴(yán)重的重要的問題就是滲透問題，按照不同的滲透的情況和具體的堤壩的結(jié)構(gòu)，就要使用不同的方式進(jìn)行加固。

1 防滲墻類型及其特點(diǎn)

防滲墻來講，最重要的就是墻體的厚度不大，滲透系數(shù)必須要低，最好是比較柔韌而且有耐性，整塊的單位成本不大。施工方式多種多樣，可以使用不同的方式最終做成墻工藝，下面針對(duì)多種的施工方式進(jìn)行分析。

1.1 多頭深屢攪拌水泥土成墻工藝

多頭深層攪拌樁機(jī)一次多頭鉆進(jìn)，把水泥漿噴入土體并攪拌，使土體與水泥漿液混合固結(jié)成一組水泥土樁，樁與樁搭接形成水泥土防滲墻，目前最大成墻深度為22 m，水泥土滲透系數(shù)0.3 MPa。其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、無泥漿污染、造價(jià)較低，適用于黏土、砂土、淤泥和砂礫層(砂礫直徑＜5 cm)。實(shí)行后可以看見，這樣的方式防滲的效果不錯(cuò)，對(duì)于地下的防滲的建設(shè)來說質(zhì)量是有保證的，而且投資合理，比較有效果，所以可想而知有一定的發(fā)展需要。

1.2 鋸槽法成墻工藝

在先導(dǎo)孔中，鋸槽機(jī)的刀桿以一定的傾角一邊作上下往復(fù)切割運(yùn)動(dòng)，一邊以0.8～1.5 m/h的速度(根據(jù)地層狀況)向前移動(dòng)開槽:被鋸切割下來的土體可由反循環(huán)或正循環(huán)方式的排渣系統(tǒng)排出槽外，并采用泥漿護(hù)壁。澆筑塑性混凝土，形成寬度為0.2～0.3 m的防滲墻體。鋸槽機(jī)由行走底盤、動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、刀桿及支架加壓系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、起重設(shè)施及電氣控制系統(tǒng)組成:傳動(dòng)方式有機(jī)械式與液壓式2種。以不同規(guī)格的刀桿進(jìn)行組合，開槽寬度可達(dá)0.2～0.5 m，深度達(dá)到40 m。鋸槽法的優(yōu)點(diǎn)是連續(xù)成槽、工效高、墻體連續(xù)、質(zhì)量好，并且成墻深，適應(yīng)于黏土、砂土和卵石粒徑＜100 mm的砂礫石地層，還可以采用自凝灰漿、固化灰漿形成不同強(qiáng)度和抗?jié)B指標(biāo)的防滲墻。

1.3 鏈斗法成墻工藝

由鏈斗式開槽機(jī)排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗取土，同時(shí)將斜放的排樁下放到成墻深度，開槽機(jī)前進(jìn)開挖溝槽，并采用泥漿護(hù)壁，其澆筑混凝土方法類似鋸槽法。鏈斗式開槽機(jī)的開槽寬度為16～50 cm，深度可達(dá)10～15 m。適應(yīng)于黏土、砂土和粒徑小于槽厚的、含量＜30%的砂礫石地層。

1.4 薄型抓斗成墻工藝

這就需要使用斗寬0.3 m的比較薄型的抓斗開始挖土然后開槽，使用泥漿保護(hù)壁處，然后用材料做成防滲墻，這樣城墻的最大的一個(gè)深度最終可以到達(dá)40 m。這樣的方式比較使用黏土砂土這樣的一定規(guī)范之內(nèi)的土層。

1.5 射水法成墻工藝

這樣的成墻的工藝只要是靠澆筑的機(jī)器和攪拌的機(jī)器等來完成，用造孔機(jī)的噴嘴發(fā)射高水流來對(duì)土層展開切割，在不斷的整理孔的規(guī)整度，用泥漿做好護(hù)壁，不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)來出渣。槽孔形成后，澆筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防滲墻。成墻厚度為0.22～0.45 m，深度可達(dá)30 m.成墻垂直精度可達(dá)1/300，適應(yīng)于黏土、砂土和粒徑＜100 mm的砂礫石地層。在1998年歷史罕見的特大洪水過后，在長(zhǎng)江、贛江、鄱陽湖等國內(nèi)重要堤防加固工程中，這樣的方式有很大使用范圍，更有比較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2 灌漿類型及其特點(diǎn)

土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法主要有均質(zhì)土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿等。

2.1 土壩壩體劈裂灌漿

可以看到這種做法是利用壩體實(shí)際的力的分布實(shí)行的，靠著部分灌漿所產(chǎn)生的壓力，造成壩體按照一定的方向劈裂，然后一起灌進(jìn)適當(dāng)?shù)哪酀{，這樣就產(chǎn)生了不斷的防滲的墻體，這樣就可以堵住漏洞，堵住縫隙把弱勢(shì)的地方變強(qiáng)，從而提高了這個(gè)壩體的防止?jié)B透能力，也使整個(gè)壩體分布的力變得均勻，從而保證了壩體的整體質(zhì)量。當(dāng)壩體實(shí)際的效果不好，甚至有貫穿的一系列的縫隙，這就需要做好全面的劈裂灌漿。這樣才能做好整體的防滲工作。

2.2 高壓噴射灌漿

這樣的防滲是利用高壓水泥漿的力量來壓迫被灌地層的結(jié)構(gòu)，使兩者的材料顆粒開始融合，從而團(tuán)結(jié)起來達(dá)到防滲的作用。按照不同的被灌地層不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)于防滲的要求必然不同，所以要根據(jù)實(shí)際需求做好防滲的需要。這樣的方式有著自己的優(yōu)勢(shì)，要求的設(shè)備簡(jiǎn)便、工作效率高、材料比較多等等;缺點(diǎn)就是地質(zhì)的需要高、器具很多、實(shí)際施工控制要求高。

2.3 卵礫石層防滲帷幕灌漿

這樣的方式主要采用黏土在增加一定的水泥做成混合的漿體來灌注，這樣的灌注很難形成比較自立的孔，所以常常使用特別的灌漿方式，再加上受到各種不同地質(zhì)情況的制約，往往實(shí)際灌漿的范圍得不到更好的控制，那么具體的實(shí)際效果想要很好的完成，就需要在相應(yīng)的防滲工作做好，這樣就要打出3排的灌漿孔，甚至還要更多。但是正是因?yàn)檫@方面的技術(shù)不斷變化和完善，這樣的方式已經(jīng)很少使用。

2.4 控制性灌漿

這樣的灌漿方式是當(dāng)前剛剛提出的一個(gè)更新的灌漿方式，是一種在傳統(tǒng)之上的改造，能更好的做好漿體的壓力和在設(shè)備中流動(dòng)的速度，這樣在保證質(zhì)量和實(shí)際效果的同時(shí)，可以有足夠的能力控制灌漿的范圍，以便不管是在資金還是在時(shí)間上都能更好的節(jié)約。

3 復(fù)合土工膜

這是一種比價(jià)新型的材料，由3層組成，積聚了組成成分的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，不但有整體材質(zhì)很輕、抵抗拉力強(qiáng)、抵抗撕扯能力強(qiáng)等特點(diǎn)，而且有很好的延展性，實(shí)際變形的模量很大，整體的防滲性能也好，在實(shí)際的施工中方便簡(jiǎn)單，重要的是實(shí)際造價(jià)不高，可以長(zhǎng)時(shí)間使用。這一系列的特點(diǎn)可以證明這是一種很好的防滲材料，不但可以保證施工質(zhì)量更可以提高施工的經(jīng)濟(jì)效益，也正是因?yàn)閺?fù)合土工膜有著這些特征，所以很多水利和水電工程防滲和加固的工作都很大范圍的使用了這種材料。但是在實(shí)際使用中，需要注意5個(gè)方面:

1)按照實(shí)際工程的需要，根據(jù)工程的水平和技術(shù)適當(dāng)采用，做好各個(gè)方面的檢測(cè)和技術(shù)核實(shí)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)需求選用合適的材料，根據(jù)實(shí)際需要選用土工膜，不同的接縫結(jié)構(gòu)要注意實(shí)際施工中的具體技術(shù)需求，更要仔細(xì)觀察膜下的實(shí)際滲水情況。

2)做好土工膜和其他工藝之間的技術(shù)連接工作，重要的是使用符合需求的土工膜的接縫工藝，這是一個(gè)工程最關(guān)鍵的地方，還要保證接縫地方的防水和封閉工作，確保土工膜和其他材料的連接完好。

3)做好土工膜保護(hù)方面的設(shè)計(jì)，實(shí)行可行的施工方案，防止人為和很多未知因素的損壞從而造成漏水的情況。

4)在土工膜的底下需要做好相應(yīng)的排水設(shè)施，以便當(dāng)整個(gè)水庫的實(shí)際水位低的時(shí)候，因?yàn)樗畨旱挠绊憣?duì)土工膜產(chǎn)生不良的影響。

5)不斷的增加土工膜有問題的地方和接縫實(shí)際質(zhì)量的檢查方式這2個(gè)方面的分析，找到更加完善的檢測(cè)手段，更好的盡快發(fā)現(xiàn)滲漏的地方及情況，提前做好各項(xiàng)預(yù)防的措施和方案。

4 結(jié)語

總而言之，水利水電事業(yè)對(duì)于整個(gè)社會(huì)都是很重要的工程建設(shè)，而同樣重要于小型水利水電工程去除病險(xiǎn)和加固的工作。本文闡述了很多有效的處理方式，具體方法針對(duì)具體的工程特點(diǎn)來選用，所以任何一個(gè)水利水電工程的防滲工作都要根據(jù)實(shí)際情況，選用經(jīng)濟(jì)合理的方式做好加固工作，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，更好地降低工程的成本，為社會(huì)和民眾服務(wù)，更好地創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

［1］水利部.SL1253—2000溢防滲墻設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國水利水電出版社，2001.

［2］電力工業(yè)部勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.DL5077—97防滲墻荷載設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國電力出版社，1998.