水利工程防滲處理施工初探

劉迺葵

摘要：水利工程由于經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行后，許多都不同程度存在壩體和壩基滲漏、滲透破壞等病險(xiǎn)問(wèn)題，這些屬于水利行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。本文主要探討了水利工程防滲處理施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：水利工程;防滲處理;施工技術(shù)

前 ?言

水利工程滲透病險(xiǎn)不僅造成水利樞紐工程不能正常運(yùn)行，不能充分發(fā)揮其效益，而且還嚴(yán)重威脅到下游人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。水利工程需要修建壩、堤、溢洪道、水閘、進(jìn)水口、渠道、渡漕、筏道、魚(yú)道等不同類(lèi)型的水工建筑物，以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。這些工程的主要病險(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等。這些病險(xiǎn)不僅造成水利樞紐工程不能正常運(yùn)行，不能充分發(fā)揮其效益，而且還嚴(yán)重威脅到下游人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，因此急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理。病險(xiǎn)水利樞紐工程最主要的病征是滲透問(wèn)題，有地基滲透和壩體滲透。我們可根據(jù)不同的壩型、壩基和病因情況，采取不同的處理方法。在除險(xiǎn)加固的同時(shí)堅(jiān)固施工便捷高效、工程壽命長(zhǎng)、成本低廉及水泥污染少等。

一、灌漿法

1.灌漿法作用原理

灌漿法主要是利用壓力將固結(jié)的漿液在鉆孔的作用下注入到巖石的空隙中或者是建筑物的裂隙中去，從而使施工物體的物理特性獲得一定的改善，在作用的過(guò)程中，漿液要克服各種阻力而滲入提防的空隙中去，用于灌漿的材料主要有粘土漿、水泥粘土漿、水泥漿以及水泥—水玻璃漿等。所謂的水泥粘土漿是由水泥以及粘土這兩種材料作為主干材料混合而成的，這種混合的灌漿材料，性能較好，互相補(bǔ)充缺點(diǎn)，成本低、流動(dòng)性好、抗?jié)B性好、結(jié)石率高，是堤壩防滲灌漿中廣泛采用的材料。

2.灌漿法作用應(yīng)注意的問(wèn)題

第一，小口徑鉆孔問(wèn)題。高壓灌漿的施工大多采用小口孔徑鉆孔。小口徑鉆孔、孔口封閉以及孔內(nèi)循環(huán)這些灌漿工藝具有和大口徑鉆孔同等的防身效果。而且小口孔徑有顯著的優(yōu)點(diǎn)就是孔內(nèi)漿液流速快、不容易產(chǎn)生孔內(nèi)沉淀，并且漿液均勻，因而灌注效果較好，可以有效地避免灌漿事故性的終斷。第二，吸水率以及吃漿量問(wèn)題。在灌漿施工的過(guò)程中，通常首先先做簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)灌漿前后的壓水試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和鑒定來(lái)檢查和評(píng)定灌漿效果。其中，吸水率是判定基巖水性能的主要依據(jù)，吃漿量是指在灌漿過(guò)程中注入的水泥量，但是在實(shí)際施工過(guò)程中，不能用壓水試驗(yàn)來(lái)代替灌漿試驗(yàn)。巖石的透水性以及巖石的可灌性影響著灌漿的成功率，在具體的施工過(guò)程中，先例工程設(shè)定的參數(shù)因?yàn)椴煌淖匀粭l件以及地質(zhì)條件的區(qū)別無(wú)法準(zhǔn)確的定量。在施工過(guò)程中，常常遇到吸水量大而吃漿量小的情況，有時(shí)也會(huì)遇到吸水率小而吃漿量大的情況，這就需要在灌漿之前進(jìn)行參數(shù)測(cè)定。

3.灌漿法的主要工藝

灌漿法主要包括土壩壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、卵礫石層防滲帷幕灌漿以及控制性灌漿。土壩壩體劈裂式灌漿是運(yùn)用壩體應(yīng)力分布規(guī)律，利用灌漿壓力將壩體沿著軸線(xiàn)的方向劈裂的同時(shí)進(jìn)行合適的灌漿，從而形成連續(xù)的防滲泥墻，提高壩體的變形穩(wěn)定性。高壓噴射灌漿放滲是通過(guò)高壓水泥漿液射流沖擊去破壞被灌底層的結(jié)構(gòu)，從而使水泥漿液與被灌地層土顆粒的混合，從而形成壁狀地固結(jié)體來(lái)起到防滲作用，高壓噴射灌漿有著設(shè)備簡(jiǎn)單、料源廣、造價(jià)低、功效高的優(yōu)點(diǎn)。卵礫石層防滲帷幕灌漿大多數(shù)采用粘土加水泥混合成的混合漿液進(jìn)行灌注，常常采用套閥式灌漿、循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。控制性灌漿是一種改進(jìn)型的灌漿工藝，是對(duì)于傳統(tǒng)灌漿工藝的繼承以及調(diào)整，前提是保證質(zhì)量以及效果，控制漿液壓力以及流量，控制灌漿的范圍。

二、防滲墻技術(shù)

1.施工工藝

混凝土防滲墻是一種垂直防滲技術(shù)，而目前已經(jīng)成為粒狀地層的主要采用的防滲技術(shù)，可以有效地控制墻厚，有著結(jié)合緊密以及安全可靠的特點(diǎn)，這項(xiàng)技術(shù)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)以及施工的實(shí)際的情況，施工工藝比較嚴(yán)格，順序主要是：混凝土截水墻澆筑—混凝土面處理—測(cè)量放線(xiàn)—模板架立—兩端過(guò)渡料填筑—瀝青混凝土澆筑—拆模。

2.瀝青混凝土防滲墻技術(shù)

第一，混凝土截水墻澆筑。該工藝用鋸槽法成墻工藝，在先導(dǎo)孔之中，那么鋸槽機(jī)的刀桿以一定的傾角做上下往復(fù)切割運(yùn)動(dòng)，一邊向前移動(dòng)。防滲墻參照一般的透水地基對(duì)于建筑物的基底的防滲性要求去確定水泥粉噴拌樁防滲墻設(shè)計(jì)滲透參數(shù)。第二，混凝土面處理?；炷粱A(chǔ)面與瀝青混凝土防滲結(jié)合面有效地控制是工程的至關(guān)重要的一環(huán)。與瀝青混凝土相接的混凝土防滲體面是采用人工鑿毛配合高壓水槍來(lái)理，從而將表面的浮漿、浮皮以及廢渣全部處理干凈，從而保障混凝土表面清潔干凈，這就需要在干燥清潔的混凝土上刷涂?jī)杀槔涞鬃佑?，涂刷均勻。第三，測(cè)量放線(xiàn)。布設(shè)測(cè)量導(dǎo)線(xiàn)或者測(cè)量布測(cè)網(wǎng)去精確地施放防滲墻軸線(xiàn)的控制點(diǎn)，去測(cè)定防滲墻的軸線(xiàn)。先導(dǎo)孔采用地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)配合金鉆頭鉆進(jìn)套管固壁去鉆取地質(zhì)芯樣，從而探明地層界線(xiàn)，準(zhǔn)確的探明相對(duì)不透水層界線(xiàn)以及各地層地質(zhì)的情況。第四，模板架立。模板采用鋼板制作，在模板之間用U形卡固定連接，兩側(cè)預(yù)先平起填筑過(guò)渡料，在立模上為解決基礎(chǔ)層熱、軟模板下沉的問(wèn)題可采用墊鋼筋的辦法，以防止兩側(cè)過(guò)渡料回填壓實(shí)時(shí)模板發(fā)生位移和變形的現(xiàn)象，從而確保瀝青混凝土心墻的設(shè)計(jì)寬度。

3.防滲墻成墻工藝

防滲墻施工有多頭深層攪拌水泥土、鋸槽法、鏈斗法、薄型抓斗、射水法和倒掛井法等成墻工藝。第一，多頭深層攪拌樁機(jī)一次多頭鉆井技術(shù)是把水泥漿噴入土體并且攪拌，從而使土體以及水泥漿液混合在一起。在施工過(guò)程中，多頭深層攪拌樁機(jī)一次多頭鉆進(jìn)，使水泥漿噴入土體并且攪拌，從而使土體以及水泥漿液混合后固結(jié)為水泥土樁，這個(gè)時(shí)候，樁與樁之間就形成了水泥土防滲墻。這種工藝在實(shí)施過(guò)程中，施工較為簡(jiǎn)便且沒(méi)有泥漿的污染，造價(jià)較其他工藝低，防滲效果明顯，投資經(jīng)濟(jì)有效，是目前較有發(fā)展前途的一種施工工藝。第二，鏈斗法成墻工藝。

三、薄型抓斗成墻工藝

薄型抓斗挖土開(kāi)槽，采用泥漿護(hù)壁，從而形成澆筑塑性混凝土或者用自凝灰形成的薄壁防滲墻，在這項(xiàng)工藝中，最大的成墻深度可以達(dá)到四十米，適用于粘土、砂土以及卵石沙礫的含量以及粒徑在一定范圍的土層。工藝主要采用斗寬為零點(diǎn)三米的薄型抓斗挖土開(kāi)槽，采用泥漿護(hù)壁，薄型防滲墻由澆筑性混凝土澆筑而成。第四，射水法成墻工藝。

四、結(jié)束語(yǔ)

水是人類(lèi)生產(chǎn)和生活必不可少的寶貴資源，但其自然存在的狀態(tài)并不完全符合人類(lèi)的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪澇災(zāi)害，并進(jìn)行水量的調(diào)節(jié)和分配，以滿(mǎn)足人民生活和生產(chǎn)對(duì)水資源的需要。

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