水利工程中高噴灌漿防滲墻質(zhì)量檢測方法探析

何傳鳳

（合肥市天秤水利工程質(zhì)量檢測有限公司 安徽合肥 230000）

水利工程中高噴灌漿防滲墻質(zhì)量檢測方法探析

何傳鳳

（合肥市天秤水利工程質(zhì)量檢測有限公司 安徽合肥 230000）

隨著近年來水利工程項目數(shù)量的增多，壩體滲透問題的嚴(yán)重性逐漸顯現(xiàn)，如果其得不到有效的控制將直接威脅人們的生命財產(chǎn)安全，水利工程防滲透技術(shù)受到廣泛關(guān)注，高噴灌漿防滲墻技術(shù)、帷幕灌漿防滲施工技術(shù)、水泥土攪拌樁防滲墻施工技術(shù)、混凝土防止?jié)B漏強技術(shù)、劈裂灌漿技術(shù)等出現(xiàn)并得到迅速發(fā)展，其中高噴灌漿防滲墻技術(shù)憑借其技術(shù)操作簡單、造價成本低、施工效率高等優(yōu)點得到較廣泛的應(yīng)用，為了保證其施工質(zhì)量，與其相匹配的檢測技術(shù)也得到了較快的發(fā)展，本文通過對現(xiàn)階段較為常見的檢測方法的系統(tǒng)分析，結(jié)合筆者經(jīng)驗對其各自存在的優(yōu)缺點進(jìn)行總結(jié)歸納，為提升我國水利工程中高噴灌漿防滲墻質(zhì)量的提升作出努力。

水利工程；高噴灌漿防滲墻；質(zhì)量檢測方法

前言

高噴灌漿防滲墻技術(shù)是在高壓噴射漿液的過程中對堤防產(chǎn)生較強的沖擊，使水利工程原本的土層受到破壞，然后將漿液和土層中含有的顆粒混合攪拌直至其凝結(jié)硬化形成防滲墻，所以此技術(shù)不僅可以達(dá)到防滲透的目的，而且對于加固壩體也有積極地作用，對其質(zhì)量有效檢測，對延長水利工程使用壽命、增強其耐久性有重要的意義。

防滲墻的性能決定其墻體搭接的連續(xù)性和均勻性，墻體自身的厚度、高度，以及其滲透系數(shù)、抗壓強度、彈性模量、滲透比范圍、密度等物理特性都直接關(guān)系到其防滲效果，所以本文針對水利工程中高噴灌漿防滲墻質(zhì)量檢測方法的研究以這些指標(biāo)為衡量參數(shù)。

1 圍井注水試驗法

圍井即截取需要質(zhì)量檢測的高噴墻體的一段，以與墻體相同的施工工藝將截取部分作為一邊，構(gòu)成封閉式井狀結(jié)構(gòu)，并對井狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行挖掘，當(dāng)其深度達(dá)到要求的情況下向圍井內(nèi)部注水，通過對注水過程中相關(guān)參數(shù)的讀取，對高噴防滲透墻體的滲透系數(shù)進(jìn)行計算，圖1為圍井注水試驗簡圖，在實際應(yīng)用此方法的過程中可結(jié)合實際情況在圍井內(nèi)部挖掘的過程中使用鉆孔的方式，并直接向鉆孔注水，可以有效地縮減工程量，我國相關(guān)規(guī)范中明確指出圍井注水試驗中實驗滲透系數(shù)可通過公式K= 2Qt/L（H+H0）（H-H0）計算獲得，其中K代表滲透系數(shù)；Q代表滲透流量或注水量；L代表實驗圍井的周長；H0代表地下水的初始水位；H代表圍井試驗水頭值；t代表防滲墻平均的厚度，在鉆孔注水方式下，其中Q以圍井面積、鉆孔水位降以及圍井內(nèi)水體孔隙度的乘積為準(zhǔn)。通過圍井注水試驗的操作方法可以看出其對被檢測防水墻的形狀、位置等沒有過強的依賴，所以其應(yīng)用范圍較廣；另外在高噴墻體中3～5個單元可通過構(gòu)筑一個圍井完成檢測，所以檢測流程相對簡單；而且其實施不受時間的嚴(yán)重限制，時效性較突出，所以在地理位置相對復(fù)雜、漏漿現(xiàn)象較為嚴(yán)重的地區(qū)同樣適用。但由于其圍井施工的工程量較大、施工成本較多，現(xiàn)階段對檢測中的穩(wěn)定流量沒有明確的規(guī)定，檢測對象具有間斷性，而且對檢測人員的專業(yè)技能有較強的依賴，所以推廣應(yīng)用也受到一定的限制[1]。

2 鉆孔檢查法

此方法是通過向設(shè)置在高噴灌漿軸線的相鄰兩孔凝結(jié)體的連接部位的檢查鉆孔注入水，對其進(jìn)行注水或凈水頭壓水實驗，通過對鉆孔內(nèi)部芯樣的檢測和記錄判斷防滲墻的深度、搭接情況以及其在垂直方向上的特性，在針對芯樣進(jìn)行室內(nèi)實驗的過程中可以獲取防滲墻的相關(guān)物理指標(biāo)，如圖2所示，由此可見，鉆孔檢查法所獲取的數(shù)據(jù)更加全面、精準(zhǔn)，甚至通過實驗可以直接獲取原位的滲透系數(shù)，針對性較強；另外，其施工過程憑借普通地質(zhì)鉆機即可完成，相對圍井注水法，其舍去與高噴注漿防滲墻相同的工藝施工過程，對機械的依賴程度更低[2]。但由于鉆孔工藝的發(fā)展水平有限，現(xiàn)階段厚度和深度分別在40cm和25cm以內(nèi)；厚度在40～60cm，而深度在3m以內(nèi)；厚度在60cm以上的高噴防滲墻體才能夠較理想的應(yīng)用鉆孔檢查法，另外此方法對應(yīng)用時間也有較嚴(yán)格的要求，其需要在高噴灌漿技術(shù)應(yīng)用至少28d后進(jìn)行，由于防滲墻自身強度有限，在應(yīng)用鉆孔檢測的過程中鉆孔會對墻體產(chǎn)生一定的影響，可能對檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性構(gòu)成破壞，甚至對防滲墻的整體性造成不利影響，除此之外，由于鉆孔技術(shù)在應(yīng)用的過程中其垂直性的把握難度較大，為保證芯樣的準(zhǔn)確性，需要同步應(yīng)用測斜裝置，由于其與圍井注水法同樣是間斷性檢測，所以此方法同樣具有檢測范圍不全面，不能徹底、準(zhǔn)確的反應(yīng)防滲墻整體的性能的缺點。

圖1 圍井注水試驗簡圖

圖2 鉆井檢查法簡圖

3 現(xiàn)場開挖檢查法

此方法主要應(yīng)用于防滲墻的高噴漿液已經(jīng)凝結(jié)并產(chǎn)生一定強度的情況下，直接選擇某段施工墻體進(jìn)行一側(cè)或兩側(cè)的深度開挖，直至能夠直觀的對墻體的形狀、搭接水平等進(jìn)行觀察為止，此方法目前在水利工程高噴灌漿防滲墻技術(shù)施工前期較為廣泛應(yīng)用，以此保證施工中相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確性，由此可見此方法

能夠直觀的了解墻體的連續(xù)性和均勻性，對墻體的厚度可以直接的測量，所以其檢測的結(jié)果準(zhǔn)確性和可信度較高，而且在直接對被檢測墻體的物理參數(shù)進(jìn)行測量的過程中可為施工過程提供可靠的信息[3]。但由于開挖工程受到時間、施工人數(shù)、施工現(xiàn)場等多方面因素的限制，通常其深度并不能達(dá)到防滲墻下部，而大量實際案例證明防滲墻下部的質(zhì)量會劣于上部，所以其檢測結(jié)果并不能全面準(zhǔn)確的反映出防滲墻的質(zhì)量；另外，直接現(xiàn)場開挖會對被檢測墻體周圍結(jié)構(gòu)造成破壞，甚至影響壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；除此之外，此方法同樣以間接的方式進(jìn)行檢測，其檢測結(jié)果的連續(xù)性、整體性仍得不到保證。

4 整體效果觀測檢查法

現(xiàn)階段此方法主要通過測壓管水位觀測檢查和滲流量觀測檢查兩種方式實現(xiàn)，前者是以灌漿前后檢測管的水位變化的觀測數(shù)據(jù)為依據(jù)，對浸潤線的變化規(guī)律進(jìn)行分析，以此對防滲墻整體的防滲性能做出判斷，通常情況下當(dāng)灌漿前壩體的浸潤線高于灌漿后，可以判定其防滲墻起到了一定的防滲效果；后者是以灌漿前后防滲墻下游面的滲流量的差異對其滲透效果進(jìn)行判斷的方法，通常情況下灌漿前放入滲透量高于灌漿后，可以判定防滲墻的應(yīng)用達(dá)到了一定的防滲效果。由此可見整體效果觀測檢查法并不能夠?qū)B透系數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的讀取，所以現(xiàn)階段此方法只能作為輔助手段應(yīng)用。通過上述分析可見，其相比其他檢測方法能夠整體性的體現(xiàn)防滲墻的性能，但其要以施工前期設(shè)置相應(yīng)的觀測工具為前提，而且觀測過程貫穿灌漿前后，耗時較長，數(shù)據(jù)分析的對象較多且復(fù)雜，地質(zhì)變化等不可抗力會對其檢測結(jié)果構(gòu)成較嚴(yán)重的破壞。

5 地球物理勘探法

隨著物理勘探技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段水利工程中高噴灌將防滲墻檢測已經(jīng)普遍應(yīng)用層析成像、聲波波速檢測、高密度電法等技術(shù)，對檢測防滲墻的均勻性、連續(xù)性等有較理想的效果，但受現(xiàn)階段物理勘探技術(shù)水平以及防滲墻自身物理特性的限制，其在搭接形式的高噴墻體中的應(yīng)用效果明顯劣于旋噴套接形式，所以應(yīng)用范圍受到限制。地球物理勘探法其檢測數(shù)據(jù)直觀、檢測速度快等優(yōu)點相比其他檢測方法更突出，但墻體的施工工藝對其限制性較大，目前仍需要結(jié)合其他檢測方法共同進(jìn)行。

6 結(jié)論

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，高噴灌漿防滲墻技術(shù)憑借自身的優(yōu)點現(xiàn)階段在水利工程防滲透方面得到廣泛的應(yīng)用，而選擇對其科學(xué)合理檢測的方法是保證其應(yīng)用質(zhì)量的重要途徑，現(xiàn)階段我國已經(jīng)推廣應(yīng)用多種檢測方法，而不同的檢測方法具有不同的優(yōu)缺點，所以在選擇的過程中應(yīng)結(jié)合水利工程的實際情況。

[1]王剛，張松.大口徑鉆噴一體化高噴灌漿技術(shù)及應(yīng)用[J].長江科學(xué)院院報，2014，12：135～138.

[2]徐有前.高壓噴射灌漿技術(shù)在病險壩防滲加固中應(yīng)用及施工質(zhì)量控制措施的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2003.

[3]才運濤.振孔高壓噴射灌漿法在大頂子山航電樞紐土壩防滲墻中的應(yīng)用研究[D].吉林大學(xué)，2015.

TV543.8

A

1673-0038（2015）46-0048-02

2015-11-2

何傳鳳（1987-），女，本科。