水利工程防滲處理施工技術(shù)的應(yīng)用

秦繼楊

水利工程防滲處理施工技術(shù)的應(yīng)用

秦繼楊

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團農(nóng)十四師工程建設(shè)管理局，新疆 和田 848000 ）

水利工程的滲透問題是比較常見的質(zhì)量通病，作者結(jié)合實際工作經(jīng)驗，對目前最常用的防滲墻和灌漿兩種水利工程防滲處理施工技術(shù)及其應(yīng)用做一些探討和研究，僅供參考。

水利工程；防滲處理；施工技術(shù)；加固方式

水利工程中普遍存在著一些病險問題，這些病險主要有工程防洪標(biāo)準(zhǔn)沒有達到規(guī)范要求、壩體和壩基多存在滲漏和滲透以及工程建筑年久失修等方面，這些病險對工程的正常運行以及人們的生命財產(chǎn)安全都產(chǎn)生了潛在的影響，必須對其進行加固處理。在這些病險問題當(dāng)中，滲透問題是最主要也最常見的問題，在處理的時候要依照不同工程堤壩的實際情況來進行。目前，最常用的防滲處理施工技術(shù)是防滲墻和灌漿兩種方式。

1 水利工程防滲墻以及灌漿特點

1.1 防滲墻

在水利工程當(dāng)中，防滲墻的墻體要具有厚度小、滲透低、柔性強、耐久性好以及造價低的特征。在對防滲墻進行施工當(dāng)中可以運用多種方式，這些方式主要包括多頭深層攪拌水泥土、鋸槽、鏈斗、薄型抓斗、射水以及倒掛井等，其中，多頭深層攪拌水泥土和鋸槽是比較常用的兩種方法。在水利工程防滲中應(yīng)用不同類型的方法會產(chǎn)生不同的影響。

（1）多頭深層攪拌水泥土成墻法：此種方法主要是運用多頭深層的攪拌機融合攪拌水泥漿與土體，在攪拌中，土體和水泥漿液體會逐步融合成水泥土樁。

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，多頭深層攪拌水泥土城墻工藝應(yīng)用的越來越廣泛，工藝方法也日趨成熟，當(dāng)前最深的層面技術(shù)已經(jīng)達到了22m，水泥土的滲透系數(shù)在10cm/s以下，而抗壓的強度超過了0.3MPa。它的主要優(yōu)點就是施工簡捷方便、泥漿污染和造價比較低，適合在含有粘土、砂土以及砂礫層的水利工程中使用。

大量的實踐說明，此工藝方法有著比較明顯的防滲效果，在對地下工程進行防滲時質(zhì)量可靠，投資上經(jīng)濟實惠，發(fā)展前景良好。

（2）鋸槽法：鋸槽法和多頭深層攪拌水泥土城墻法的工藝完全不同，此方法比較講究使用標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)。

在先導(dǎo)孔中，所使用鋸槽機的刀要從一定的角度出發(fā)進行切割運動，然后在多次往復(fù)的切割中完成，在這個過程中要由排渣系統(tǒng)把切割下來的土體排出去，并運用泥漿護壁來進行保護。通常情況下，成型的防滲墻體其寬度一般在0.2～0.3之間。在整個工藝當(dāng)中，鋸槽機是最重要的一部分，它主要有6個部分組成，這6個部分分別是行走地盤、動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)、刀架加壓系統(tǒng)和支架加壓系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、起重設(shè)施系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)。組合不同規(guī)格的刀桿，能夠使開槽的寬度達到0.2～0.5m之間，而深度可以達到40m。此工藝的優(yōu)點是可以連續(xù)成槽，并且工效比較高、墻體的質(zhì)量好以及成墻深，鋸槽法成墻工藝適合在那些含有粘土、砂土以及卵石粒的直徑在100mm以下的砂礫石低層的水利工程中使用。

（3）鏈斗法：此工藝方法主要采用鏈斗來對溝槽進行開挖，鏈斗大多在槽內(nèi)進行斜臥，也有直立形式。鏈斗法成墻的槽厚可達到16～50cm，其深度可以達到15m，此工藝方法主要在砂、土層以及含30%以下且粒徑與槽厚小的砂礫石底層中。

（4）薄型抓斗法：薄型抓斗的斗寬是30cm，開度在1.7～2.8m之間，其深度在16～40m。通常采用兩道工序來進行施工，槽段以接頭管的方法來進行連接，槽孔的長度通常在5～8m。薄型抓斗法適用于砂、土層以及砂礫石底層中。

（5）射水法：此方法主要由造孔機、混凝土攪拌機以及澆筑機3種組合而成。它的工作原理就是運用造孔機中的噴嘴把水噴出來，用射出來的高速水流對土層進行切割，然后通過成型器的上下運動對孔壁進行切割和修整，運用泥漿護壁的正循環(huán)或者反循環(huán)來進行出渣。在槽孔成型之后，對水下混凝土進行澆筑，以形成一個薄壁防滲墻。它的槽形長度一般在150～200cm，厚度約為22～60cm，其深度可以達到30m。射水法成墻工藝適用于砂、土層以及粒徑小于100mm的砂礫石底層當(dāng)中，其垂直精度在1/300，二序槽孔運用成型器側(cè)向噴嘴沖洗一序槽孔側(cè)壁進行連接。

1.2 灌漿

灌漿的主要特點就是在建造壩體的時候多使用土石，而起防滲處理作用的是壩基。灌漿和防滲墻最大的不同主要體現(xiàn)在灌漿方式上，一般來說，灌漿的方式主要有3種，這3種方式有土壩壩體劈裂、高壓噴射以及卵礫石層防滲帷幕等灌漿，3種灌漿都有自身的特點與應(yīng)用。

（1）土壩壩體破裂：這種灌漿方式主要采用了壩體的應(yīng)力分布規(guī)律原理，從物理上來說，使用一定的灌漿壓力促使壩體沿著壩軸線的方向進行劈裂，這個時候就可以在里面注入所需要的泥漿，泥漿會在里面形成連續(xù)的防滲泥墻，這種泥墻可以堵塞住水利工程當(dāng)中的一些漏洞和裂縫，以此完成防滲的功能。土壩壩體破裂灌漿的最大優(yōu)勢有兩個，一是壩體的變化有著穩(wěn)定性，這是因為采用了漿和壩互壓以及濕陷，使壩體的內(nèi)部應(yīng)力重分布方式。二是可以進行全線劈裂灌漿，能擴大使用的范圍。

（2）高壓噴射：此灌漿法主要是運用高壓水泥漿液的射流沖擊來對被灌地層結(jié)構(gòu)進行破壞，使水泥漿中的土顆粒和被灌地層中的土顆粒進行混合，以形成一個固結(jié)體，從而起到防滲效果。此噴射防滲處理的主要優(yōu)點是：設(shè)備簡單化、工作高效性、材料來源廣泛性以及造價低廉性，而且有著比較好的搭接防滲效能。但是，由于要運用較多的極具，并在使用的時候?qū)Φ刭|(zhì)條件有著比較高的要求，如果控制不好就可能會產(chǎn)生漏噴的情況。

（3）卵礫石層防滲帷幕：此灌漿法一般把粘土作為主要形式外對少許的水泥的漿液進行混合來進行灌注，此方法和巖石中灌漿法不盡相同。由于此方法很難形成一個獨立的鉆孔，所以在應(yīng)用的時候多采用套閥式、打管式以及管灌式等3種灌漿法。這3種灌漿法在受地質(zhì)條件限制以及不能對漿液的填充范圍進行有效控制的前提下進行。此種方法應(yīng)用的比較少，只作為對勘探進行補充灌漿的手段使用，同時對防滲處理進行堅固，可以對滲漏的發(fā)生地點進行準(zhǔn)確判斷。

2 水利工程防滲處理施工技術(shù)的應(yīng)用

隨著人們安全意識的不斷加強，水利工程的防滲處理已經(jīng)受到了人們的廣泛重視。1998年特大洪水以后，長江、贛江以及鄱陽湖這些堤防加固中就對射水法進行光用應(yīng)用，并且得到了良好的經(jīng)濟與社會效益。射水法盡管形成的防滲墻比較薄弱，但是對其防滲功能的有效發(fā)揮一點都不會產(chǎn)生影響。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，水利工程的防滲處理施工技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展。近幾年，土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)就不斷提高了壩體的密實度。

在最近檢查寶樹水庫的過程中，水庫的滲透系數(shù)大大降低，背水坡滲水的情況基本上消失，壩體的整個滲流量控制在80%以下，與防滲的標(biāo)準(zhǔn)要求基本相吻合。

3 結(jié) 語

水利工程防滲處理的重要性不言而喻，它不僅對下游居民的生命安全和生活用水的質(zhì)量有著直接影響，而且防滲加固水利工程可以把其有效功能充分發(fā)揮出來。

如果工程在運行的過程中出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象，相關(guān)組織和部門就要對防滲墻和灌漿的方法進行綜合利用，并熟練把握各種防滲工藝，盡可能有針對性地利用不同工藝進行處理，確保水利工程防滲處理施工技術(shù)的重要效能發(fā)揮出來。只有這樣，才能延長水利工程的使用壽命，節(jié)省資源，消除事故隱患，確保人民生命財產(chǎn)的安全。

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10.3969/j.issn.1008-1305.2014.04.021

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1008-1305（2014）04-0061-02

秦繼楊（1963年—），男，高級工程師。