防滲處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

武慶玲

摘要：水利工程是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要工程。施工環(huán)節(jié)的不嚴(yán)謹(jǐn)和基礎(chǔ)設(shè)施的不完善，使水利工程經(jīng)常出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)周邊農(nóng)田和人們的日常生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生危害。工程負(fù)責(zé)人和施工人員要結(jié)合堤防大壩的具體滲漏情況，選擇科學(xué)合理的防滲技術(shù)，最大程度提高其整體施工質(zhì)量和工程效益。

關(guān)鍵詞：防滲處理技術(shù)；水利工程；施工技術(shù)；堤防大壩；基本建設(shè)工程；農(nóng)田水利工程 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TV543 文章編號(hào)：1009-2374（2016）20-0123-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.061

我國(guó)堤防大壩建設(shè)比較分散，并且多為中小型，長(zhǎng)期管理和使用不當(dāng)，使其普遍存在病害問(wèn)題，嚴(yán)重影響了整體應(yīng)用效果。近幾年來(lái)，產(chǎn)品的更新帶動(dòng)了河堤大壩施工材料、設(shè)備和技術(shù)的更新，為現(xiàn)代化施工奠定了良好的基礎(chǔ)，也有利于從根本上對(duì)大壩存在的滲漏問(wèn)題進(jìn)行處理。防滲是堤防大壩項(xiàng)目建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，其直接決定了水利工程的整體質(zhì)量和性能。工程負(fù)責(zé)人要結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)具體情況，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)要求對(duì)其進(jìn)行處理，以最大程度提升其整體服務(wù)性。

1 水利工程滲漏問(wèn)題

水利工程包括基本建設(shè)工程和農(nóng)田水利工程兩大類(lèi)。其主要為了滿足防洪、排澇、供水、灌溉和擋潮等方面的性能。施工觀念的制約和基礎(chǔ)設(shè)施的不完善，使堤防大壩中的滲漏問(wèn)題仍然比較普遍，直接影響了其整體使用價(jià)值，也加重了水資源的浪費(fèi)問(wèn)題。堤防大壩滲漏問(wèn)題主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：首先，工程負(fù)責(zé)人和設(shè)計(jì)人員沒(méi)有參考具體的防洪標(biāo)準(zhǔn)對(duì)堤防大壩進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，使其在雨季極易發(fā)生洪澇災(zāi)害；其次，施工方采購(gòu)人員不注重材料選擇，導(dǎo)致施工過(guò)程中，采用的施工材料防水性能普遍偏低。在應(yīng)用過(guò)程中也沒(méi)有采取有效措施對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制；最后，施工過(guò)程中，沒(méi)有達(dá)到相關(guān)規(guī)定要求，不符合社會(huì)用水和對(duì)抗自然災(zāi)害的標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)下，都會(huì)使壩體、壩基和岸坡出現(xiàn)滲透問(wèn)題。河堤大壩滲漏問(wèn)題在一定程度上會(huì)影響農(nóng)田質(zhì)量，并威脅到周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。工程負(fù)責(zé)人和施工人員都要具備全局意識(shí)，認(rèn)識(shí)到防滲處理的重要性，從根本上對(duì)堤防大壩的滲漏問(wèn)題進(jìn)行遏制。

2 防滲處理施工技術(shù)在水利工程中實(shí)踐分析

2.1 工程案例

以某水利工程為例，該地區(qū)年均降水量為1100mm3，相較于其他地方，降水量比較多。該河道屬于天然河道，其堤壩為土質(zhì)堤防大壩，修建于20世紀(jì)六七十年代，防洪標(biāo)準(zhǔn)為15a。但是隨著時(shí)間的推移，該堤防大壩的防洪標(biāo)準(zhǔn)和防滲措施已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展新要求。政府和相關(guān)部門(mén)開(kāi)始對(duì)其采取相關(guān)整治措施，通過(guò)堤防加固防滲、水系疏通和穿堤工程拆除重建，提升其防洪排澇能力。

2.2 具體應(yīng)用

該工程主要應(yīng)用以下三種防滲加固措施：

第一，該工程中的部分河堤受到白蟻侵害，施工人員要應(yīng)用自凝漿對(duì)其進(jìn)行填充，先消滅白蟻，然后進(jìn)行充填灌漿。對(duì)漿砌石擋土墻空洞和縫隙采取充填式灌漿密實(shí)處理。如果壩體具有明顯的涌水空洞，施工人員可以應(yīng)用水泥砂漿或者混凝土對(duì)其進(jìn)行填塞。施工人員在紫凝灰漿充填灌漿加固施工中，要根據(jù)具體的滲漏情況對(duì)壓漿孔進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)孔距和灌漿壓力進(jìn)行控制。分別將孔距和灌漿壓力控制在1.8m和0.05MPa。施工人員要采用普通硅酸鹽水泥作為灌漿原料，并按照具體的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水泥原料漿液容重和水灰比進(jìn)行控制。同時(shí)，工程負(fù)責(zé)人要確保在堤防大壩防滲加固過(guò)程中，孔深要穿過(guò)雜填土以下2m。紫凝灰漿防滲墻是對(duì)塑性混凝土墻進(jìn)行進(jìn)一步的研究和發(fā)展而形成的防滲處理技術(shù)。技術(shù)人員要結(jié)合該水利工程要求，對(duì)水泥原料、膨潤(rùn)土、緩凝劑混合漿液等按照一定的比例進(jìn)行配置，并將其注入具有防滲要求的土層中，或者將其作為固壁泥漿應(yīng)用到造孔開(kāi)鑿中。當(dāng)它深入土體后逐步進(jìn)行固化，從而形成薄壁防滲結(jié)構(gòu)，進(jìn)而用其對(duì)堤防大壩滲漏問(wèn)題進(jìn)行控制，并對(duì)水流進(jìn)行阻擋。該工程屬于土質(zhì)堤防大壩，應(yīng)用紫凝灰漿防滲墻技術(shù)能夠起到較好的加固和處理作用。

第二，該河堤大壩中的部分堤基比較薄弱，壩坡比較大，施工人員要應(yīng)用壓樁阻滑施工技術(shù)進(jìn)行處理。在堤防迎水側(cè)每隔一段距離，在漿砌石擋墻基礎(chǔ)大腳外壓入混凝土抗滑樁，并按照具體要求對(duì)樁規(guī)格進(jìn)行控制，并在樁基頂部設(shè)置鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承臺(tái)，將承臺(tái)和防滲面板進(jìn)行連接，以提高壩基基礎(chǔ)抗滑性能。部分堤段不符合施工要求，施工人員要應(yīng)用澆筑鋼筋混凝土加肋防洪墻方式對(duì)其進(jìn)行加固和防滲處理，并對(duì)防洪墻厚度和加肋間隔進(jìn)行控制。

第三，該工程施工過(guò)程中，施工人員可以應(yīng)用防滲膜技術(shù)，對(duì)大壩滲漏問(wèn)題進(jìn)行處理。防滲膜技術(shù)的施工工藝也比較簡(jiǎn)單。將單獨(dú)應(yīng)用到該堤防大壩施工過(guò)程中，只需要開(kāi)挖比較狹窄的溝槽，放置防滲材料，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行分層壓實(shí)回填。如果將防滲膜技術(shù)與其他防滲處理施工技術(shù)一起應(yīng)用，施工人員要先敷設(shè)防滲膜，然后再進(jìn)行二次防滲，或者將防滲膜貼在防滲墻的迎水面，以提升大壩的整體防滲能力。

防滲膜技術(shù)比較經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)便。在堤防大壩防滲處理中應(yīng)用最普遍的防滲膜是HDPE防滲膜和復(fù)合土工膜等。其通常被作為阻水材料，預(yù)埋到擬處理壩體，進(jìn)而達(dá)到防滲的效果。在施工過(guò)程中，可以將防滲膜進(jìn)行單獨(dú)應(yīng)用，或者與其他防滲措施相結(jié)合進(jìn)行應(yīng)用，從而提升防滲效果。防滲膜具有較強(qiáng)的延展性、抗斷裂性和低滲透性，并且施工也比較方便。在堤防、大壩、防洪墻、施工圍堰和防洪搶險(xiǎn)應(yīng)急中都可以使用該項(xiàng)施工技術(shù)。

采取以上方式可以提升該工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)，并且降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民日常生活風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

3 其他防滲處理施工技術(shù)

施工材料、施工設(shè)備和施工工藝的更新，為河堤大壩防滲處理提供了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)和要素。筆者著重對(duì)堤防大壩防滲處理過(guò)程中應(yīng)用比較普遍的施工技術(shù)進(jìn)行概述。

3.1 混凝土防滲墻

混凝土防滲墻起源于20世紀(jì)80年代，主要應(yīng)用到堤防和大壩垂直防滲中。其在粒狀地層防滲過(guò)程中的應(yīng)用效果比較好。工程負(fù)責(zé)人既可以應(yīng)用混凝土防滲墻進(jìn)行永久性的地基基礎(chǔ)防滲，也可以對(duì)具有險(xiǎn)情隱患和處于滲漏狀態(tài)的堤壩進(jìn)行針對(duì)性的處理。技術(shù)人員在基坑防滲處理和臨時(shí)施工圍堰中都會(huì)對(duì)該種施工技術(shù)進(jìn)行綜合考慮和應(yīng)用。在水利工程中應(yīng)用混凝土防滲墻對(duì)水利工程的滲漏問(wèn)題進(jìn)行處理，能夠結(jié)合具體工程情況合理控制墻厚、材料配比和防滲墻深度。同時(shí)，其提升了墻段之間的連接緊密度，降低了水利工程的安全隱患。但其造價(jià)比較高，在水利工程中對(duì)該技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，不利于對(duì)整體工程成本進(jìn)行控制。工程負(fù)責(zé)人要結(jié)合具體的水利工程情況對(duì)混凝土防滲墻的墻體材料進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，并經(jīng)過(guò)相關(guān)試驗(yàn)，在防滲墻墻體材料中加入適量的防水劑，以達(dá)到良好的防滲效果，最大程度降低水利工程的滲漏隱患。

3.2 帷幕灌漿

帷幕灌漿的應(yīng)用原理是將流動(dòng)性和膠凝性漿液按一定配比混合，并通過(guò)鉆孔的方式將其注入巖層裂隙中。如圖1所示，為巖基中的灌漿帷幕。當(dāng)它膠結(jié)硬化后能夠提高巖基的整體性和抗?jié)B性。目前，灌漿過(guò)程中，技術(shù)人員一般對(duì)采用孔口封閉灌漿對(duì)堤防大壩進(jìn)行防滲處理。通常情況下，在大壩施工灌漿過(guò)程中，裂隙容積與漿液注入量成正比，與其灌漿壓力成反比。裂隙越大，注入的漿液量越大，灌漿壓力越小。工程負(fù)責(zé)人在水利工程施工過(guò)程中，要對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件進(jìn)行綜合考慮，并結(jié)合相關(guān)防滲要求，對(duì)注漿壓力和壓注時(shí)間進(jìn)行合理調(diào)整，最大程度確保漿液量的均勻分布和其填充的密實(shí)度，土石壩和混凝土壩等壩體中帷幕灌漿應(yīng)用比較普遍，并且應(yīng)用效果也相對(duì)較好。

3.3 高壓噴射防滲墻

高壓噴射防滲墻的應(yīng)用原理是借助高壓射流沖擊作用對(duì)覆蓋層進(jìn)行干擾，使其產(chǎn)生形變和位移。施工人員在這個(gè)過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行水泥漿液灌注，確保加固地層土體顆粒、碎石與水泥漿液進(jìn)行混合，并達(dá)到相應(yīng)的匹配度。進(jìn)而借助水泥漿液的固化作用，使其形成防滲體，以最大程度地達(dá)到防滲效果。在大壩為砂性土、黏性土、雜填土等中小粒徑土質(zhì)的情況下，該技術(shù)應(yīng)用比較普遍。近年來(lái)，相關(guān)研究人員加大了對(duì)大粒徑地層高壓噴射灌漿構(gòu)筑防滲墻技術(shù)的研究力度，并取得了良好的應(yīng)用效果，其將進(jìn)一步在堤防大壩防滲處理施工中進(jìn)行普及。

4 結(jié)語(yǔ)

滲漏問(wèn)題在堤防大壩的運(yùn)行和使用過(guò)程中比較普遍，其施工比較復(fù)雜，涉及到的工程要素也比較多。工程負(fù)責(zé)人要結(jié)合河堤大壩的具體滲漏情況，對(duì)防滲技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的選擇和應(yīng)用，進(jìn)而提高水利工程的整體性能和質(zhì)量。政府和相關(guān)部門(mén)要結(jié)合大壩具體情況對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和維護(hù)，以提高其整體安全性，為我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供一個(gè)良好的灌溉環(huán)境。

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