水利工程防滲處理施工技術(shù)應(yīng)用的探析

張中石

【摘 要】我國(guó)的水利工程數(shù)量多不勝數(shù)，分布范圍極廣、壩型復(fù)雜多樣，在社會(huì)發(fā)展中起著重要的防洪減災(zāi)作用，也為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活用水提供著充足水源。然而，由于我國(guó)水利工程大多都是特殊時(shí)期的歷史產(chǎn)物，且經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行多多少少都存在著質(zhì)量問(wèn)題。在這些質(zhì)量問(wèn)題中，以水利工程滲透最為明顯。本文結(jié)合工作實(shí)踐，對(duì)常見(jiàn)的水利工程防滲處理方式、方法進(jìn)行了總結(jié)，介紹了其相關(guān)工作優(yōu)勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】水利工程；除險(xiǎn)加固；灌漿處理；施工技術(shù)

在改革開(kāi)放以來(lái)的三十多年時(shí)間里，我國(guó)水利工程事業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，無(wú)論是水利工程建設(shè)規(guī)模還是工程數(shù)量都產(chǎn)生了大幅度增長(zhǎng)。然而，由于我國(guó)大多數(shù)的水利工程都是以中小型為主的，其有著分布范圍廣、數(shù)量眾多且壩體結(jié)構(gòu)形式多樣的特點(diǎn)，其經(jīng)常會(huì)因?yàn)槠渌麊?wèn)題而產(chǎn)生質(zhì)量通病。在這些質(zhì)量通病中，以滲漏問(wèn)題表現(xiàn)的尤為突出和明顯，也是現(xiàn)代化工程施工建設(shè)中最為嚴(yán)重的一種，因此在這里我們有必要對(duì)水利工程防滲處理措施技能型研究和歸納，以保證工程施工質(zhì)量和整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

1.水利工程滲漏問(wèn)題原因分析

水利工程是目前社會(huì)發(fā)展中不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施，是用于調(diào)控、調(diào)配水資源的主要工具，也是實(shí)現(xiàn)除害興利為目的的一種建筑設(shè)施。自從改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展刺激著水利事業(yè)的繁榮，也為我國(guó)水利工程施工建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)平臺(tái)。但是由于我國(guó)水利工程大多都是特殊歷史條件下的產(chǎn)物，且經(jīng)過(guò)多年風(fēng)雨吹淋使得其中問(wèn)題也較為嚴(yán)重，尤其是滲漏問(wèn)題，幾乎是在各水利工程項(xiàng)目中都較為常見(jiàn)。經(jīng)過(guò)多年的工作實(shí)踐總結(jié)得出，在水利工程項(xiàng)目中，造成滲漏問(wèn)題的主要原因可以從以下幾個(gè)方面入手進(jìn)行分析：

1.1自身問(wèn)題

在水利工程施工建設(shè)中，一些工程在設(shè)計(jì)中由于防洪標(biāo)準(zhǔn)不合理，無(wú)法達(dá)到現(xiàn)有的工作規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，這就使得在其運(yùn)行中受到外界因素產(chǎn)生而造成壩堤破壞，甚至是引起潰堤。同時(shí)，在水利工程施工建設(shè)中，一些工程的壩體、壩基上存在著滲漏，這是因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)不夠科學(xué)和完善引起的。

1.2外在因素

在一些水利工程施工竣工后，由于管理工作人員自身素質(zhì)、管理方法的不科學(xué)，造成了這些水利工程得不到有效的管理，這就使得水利工程出現(xiàn)了老化失修現(xiàn)象。同時(shí)也有些水利工程因?yàn)樽匀粸?zāi)害而產(chǎn)生了裂縫以及破損現(xiàn)象，這也是引起水利工程滲漏的主要原因之一。

2.常見(jiàn)的水利工程防滲漏施工措施

在現(xiàn)代化水利工程施工建設(shè)中，做好防滲漏施工技術(shù)已是迫在眉睫，是現(xiàn)代化水利事業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容之一。伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，水利工程施工技術(shù)也得到了極大的完善。在水利工程防滲漏施工中，逐漸形成了防滲墻、灌注漿等多種防滲施工技術(shù)，這里主要針對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

2.1防滲墻施工技術(shù)

防滲墻是水利工程防滲施工中最為常見(jiàn)的一種，其在施工中一般都是要求墻體厚度小、滲透系數(shù)低、肉性強(qiáng)以及單位面積造價(jià)低等特點(diǎn)。在目前的防滲墻施工中，很多的深層攪拌樁在施工中都采用了水泥土、鋸鑿法、鏈斗法等技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工，從而形成一個(gè)整體、科學(xué)、完善的施工技術(shù)手段。在目前的防滲墻施工技術(shù)中，具體情況如下：

2.1.1多頭深層攪拌裝水泥土城墻工藝

在水利工程施工建設(shè)中，多頭深層攪拌裝施工工藝的選用是一個(gè)一次多頭鉆進(jìn)的施工模式，是將水泥漿噴入到土體結(jié)構(gòu)內(nèi)部并且加以攪拌，從而使得土體與水泥土之間的漿液融合形成一組水泥土結(jié)構(gòu)，其中樁與樁之間的搭接形成了水泥土防滲墻形式。在當(dāng)前的水利工程施工建設(shè)中，最大的攪拌水泥土墻體結(jié)構(gòu)高度為22m，滲透系數(shù)小于10cm/s，且在施工中其抗壓強(qiáng)度良好。這種施工方法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于施工方便簡(jiǎn)單、施工工序簡(jiǎn)便、污染系數(shù)低、造價(jià)低，在工程項(xiàng)目中，這一技術(shù)廣泛適用于粘土、砂土以及淤泥層之中。經(jīng)過(guò)多年的工作實(shí)踐證明，多頭深層攪拌水泥土城墻工藝與傳統(tǒng)的攪拌樁施工相比抗?jié)B透效果極為明顯，在地下防滲工程中質(zhì)量可靠，投資最經(jīng)濟(jì)、最有效，具有一定發(fā)展前景。

2.1.3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做上下往復(fù)切割運(yùn)動(dòng)，一邊以0.8-1.5m/h的速度（根據(jù)地層狀況）向前移動(dòng)開(kāi)槽；被鋸切割下來(lái)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0.2-0.3m的防滲墻體。鋸槽機(jī)由行走底盤(pán)、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(kāi)槽寬度可達(dá)0.2-0.5m、深度達(dá)到40m。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)于粘土、砂土和卵石粒徑小于100mm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。

2.2灌漿類(lèi)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。

2.2.1土壩壩體劈裂灌漿

土壩壩體劈裂式灌漿是運(yùn)用壩體應(yīng)力分布規(guī)律，用一定的灌漿壓力，將壩體沿壩軸線(xiàn)方向劈裂，同時(shí)灌注合適的泥漿，形成鉛直連續(xù)的防滲泥墻，從而堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層，提高壩體的防滲能力，并通過(guò)漿、壩互壓和濕陷，使壩體內(nèi)部應(yīng)力重分布，提高壩體變形穩(wěn)定性。

2.2.2高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿防滲是借助于高壓水泥漿液射流沖擊破壞被灌地層結(jié)構(gòu)，使水泥漿液與被灌地層土顆粒摻混，形成壁狀固結(jié)體而起防滲作用。根據(jù)被灌地層結(jié)構(gòu)和防滲要求不同，又分為定噴、擺噴和旋噴。高壓噴射灌漿防滲處理的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡(jiǎn)單、工效高、料源廣、造價(jià)低，搭接防滲的效果好。缺點(diǎn)是：機(jī)具較多、對(duì)地質(zhì)條件的要求較高，控制不好易在較大（>200mm）顆粒背后形成漏噴現(xiàn)象。

2.2.3卵礫石層防滲帷幕灌漿

卵礫石層的防滲帷幕灌漿大都采用以粘土為主加少量水泥的混合漿液進(jìn)行灌注，不同于在巖石中灌漿。卵礫石層灌漿難以形成自立的鉆孔，故常采用套閥式灌漿、循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。因受地質(zhì)條件的限制，不能有效控制漿液的填充范圍，為達(dá)到相對(duì)較高的防滲標(biāo)準(zhǔn)，常需采用3排以上的灌漿孔。隨著防滲墻技術(shù)的日益成熟，目前較少采用該方法，僅用于當(dāng)灌漿作為補(bǔ)充勘探的手段，同時(shí)兼顧防滲處理，可以更加準(zhǔn)確地針對(duì)發(fā)生集中滲漏的地點(diǎn)，通過(guò)少量的灌漿使問(wèn)題得到解決。

3.結(jié)論

綜上所述，小型水利水電工程除險(xiǎn)加固，大多可以采用防滲、灌漿的方法得到有效處理。針對(duì)小型水利水電工程的不同特點(diǎn)，采取不同的方法。高壓噴射灌漿技術(shù)具有開(kāi)挖量小、占地少、設(shè)備簡(jiǎn)單、灌漿工效高、造價(jià)低、對(duì)臨近建筑物影響小的特點(diǎn)，應(yīng)用較廣。 [科]

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