水利工程中防滲技術(shù)的應(yīng)用探討

張啟林

（綿陽佳成建設(shè)有限公司 四川綿陽 621000）

水利工程中防滲技術(shù)的應(yīng)用探討

張啟林

（綿陽佳成建設(shè)有限公司 四川綿陽 621000）

水利是工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的命脈，也是人類生存重要的資源。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國的水利事業(yè)一直隨著社會(huì)腳步的發(fā)展、進(jìn)步，水利工程建設(shè)也得到了飛速的發(fā)展。然而，在水利工程的施工過程中，防滲施工措施作為一項(xiàng)關(guān)鍵性的技術(shù)應(yīng)用，它影響著整個(gè)工程的質(zhì)量并有著十分重大的意義。本文主要分析了水利工程當(dāng)中防滲技術(shù)的作用以及造成滲水的原因，并對(duì)施工技術(shù)中的方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

水利工程；防滲；技術(shù)；應(yīng)用

引言

近年來，我國的經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中對(duì)能源的消耗也是越來越大，為了能更好的保證水能源的供應(yīng)，保證人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞑皇艿接绊?，建設(shè)了越來越多的水利工程。水利工程施工形式復(fù)雜且范圍廣，在施工過程中以及以后的使用過程中常常會(huì)遇到很多的滲漏問題，因此，對(duì)滲漏問題的處理關(guān)系著整個(gè)水利工程的質(zhì)量。在實(shí)際施工過程中，施工人員會(huì)根據(jù)自己多年積累出來的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了很多的防滲技術(shù)，同時(shí)也出現(xiàn)了一些新的技術(shù)。這些技術(shù)不僅在施工效率方面高，而且施工成本非常低，操作方面也簡單，為我國的水利建設(shè)事業(yè)發(fā)展具有非常大的作用。

1 水利工程防滲技術(shù)的重要性

水利工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量直接影響著人民的生命以及財(cái)產(chǎn)的安全，因此一直都是非常受關(guān)注的。由于水利工程項(xiàng)目建設(shè)的規(guī)模較大，一般情況之下都具有較長的使用年限，但是由于在使用過程之中未曾給予即時(shí)的檢修亦或者是維護(hù)和保養(yǎng)，使得建設(shè)龐大的水利工程難免在使用的過程之中出現(xiàn)一定的問題，很多在使用過程中出現(xiàn)了滲漏的問題，嚴(yán)重的甚至出現(xiàn)滲透狀態(tài)。如此一來，不僅影響到水利工程正常使用，還嚴(yán)重影響到其效益的發(fā)揮，不僅消耗了資金，還使得工作量不斷的增加。水利工程在使用過程中出現(xiàn)的一些列的質(zhì)量問題，會(huì)使得周邊居民的財(cái)產(chǎn)以及人身安全均受到很大威脅，所以，對(duì)水利工程進(jìn)行完善的防滲措施制定以及實(shí)施是十分必要的，同時(shí)也是對(duì)該水利工程的質(zhì)量進(jìn)行保障以及提高有效保障之一。[1]

2 水利工程滲水現(xiàn)象原因分析

2.1 水利施工地質(zhì)條件不同

水利工程施工面臨的環(huán)境存在的很大的不同，故而導(dǎo)致在其進(jìn)行施工作業(yè)之中的具體地質(zhì)條件同樣的存在不同程度的差異，不同的地質(zhì)條件其對(duì)水利工程會(huì)造成不同情況的滲漏問題。比如在軟地的地基施工，由于軟地的土壤具有較松軟，粘性較大以及土壤空隙較大等的相關(guān)特征，使得相關(guān)的施工過程以及水利工程在后續(xù)的使用之中較容易的出現(xiàn)比如變形等問題，故而使得軟土地基的施工時(shí)常出現(xiàn)滲漏的問題，針對(duì)上述問題進(jìn)行防滲漏問題的解決措施是，更換施工材料，以混凝土代替，因?yàn)榛炷恋目箟耗芰?qiáng)，但是使用混凝土施工之時(shí)需要注意其張力的問題，若是張力過大，同樣會(huì)導(dǎo)致水利工程裂縫的出現(xiàn)。

2.2 常見的施工縫滲水

在水利工程施工過程中為了方便施工，常常將大的施工范圍分為小單元來施工，這樣就產(chǎn)生了不可避免的小單元交接處裂縫問題?；炷辽闲纬傻慕涌p是滲水問題的高發(fā)地帶，如果水利工程施工過程中，止水帶固定不牢，那么很容易偏離中心，還有如果混凝土攪拌不均勻，也會(huì)造成空洞，產(chǎn)生形縫，混凝土也不列外有熱脹冷縮的道理，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，會(huì)引發(fā)混凝土變形，變形嚴(yán)重的情況下就會(huì)產(chǎn)生裂縫，造成滲水。[2]

2.3 滲水原因的總結(jié)

水利工程在施工過程中會(huì)出現(xiàn)滲水的原因有很多，其大多都是：防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，達(dá)不到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；壩體、壩基多有滲透、滲漏等；工程建筑物的老化且沒有修理。這些病危會(huì)造成水利工程無法正常的運(yùn)行。因此，在進(jìn)行處理水利工程施工技術(shù)問題的時(shí)候，大多數(shù)都可以采取防滲、灌漿的方法。在防止水利工程施工技術(shù)上的問題，要根據(jù)不同的水利工程自身的特點(diǎn)以及不同的隱患原因來選擇合理的防滲漏方法，目前最常用的兩種方法是防滲墻和灌漿。

3 水利工程的技術(shù)應(yīng)用

3.1 灌漿處理方法

灌漿處理方法的施工過程中，首先第一步是灌漿孔的鉆孔施工，需要注意的有：①孔斜率要求。灌漿孔一般要求為直孔而且要均勻，而當(dāng)各孔之間孔距比較小時(shí)就改特別注意測(cè)斜工作。②鉆孔的順序。無論是固結(jié)的灌漿孔還是帷幕灌漿孔都必須采取逐加嚴(yán)密的施工順序，比如，先進(jìn)行第一工序，在進(jìn)行第二工序按照順序施工下去，這樣前一序孔可以用后序孔以此作為檢查的對(duì)照物，先做壓水測(cè)試，若是吸水率的測(cè)試符合準(zhǔn)則則可不必進(jìn)行后序孔灌注工作。[3]

然后就是灌漿方法。目前我國灌漿法有高壓噴射灌漿、壩體劈裂灌漿和控制性灌漿。

高壓噴射灌漿借助高壓漿液或者是高壓水以此形成高速的噴射流束，將被灌的地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行切割或破碎，水泥漿液在此過程之中順勢(shì)進(jìn)行沖填，與被灌的底層顆粒相摻混并形成壁狀的固結(jié)體。以此達(dá)到防滲的目的，使得地基的承載能力大大提升。與此同時(shí)，高壓噴射灌漿法根據(jù)所灌地層的結(jié)構(gòu)以及需要防滲的需求不同被分為擺噴、旋噴以及定噴三種。使用高壓噴射灌漿法具有施工所用設(shè)備簡單、造價(jià)低、但是功效高、防滲效果好的優(yōu)勢(shì)，以及使用的設(shè)備較多、對(duì)被灌的地質(zhì)條件要求較高和較難控制容易漏噴等劣勢(shì)（高壓噴射灌漿示意圖如圖1）。

圖1

壩體劈裂式灌漿指運(yùn)用壩體的應(yīng)力分布規(guī)律特點(diǎn)，借助灌漿的壓力將壩體沿著軸線的方向發(fā)生劈裂的變化，與此同時(shí)還可將泥漿順勢(shì)灌入到劈裂縫隙之中，從而形成結(jié)石的鉛直防滲的泥墻，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)漏洞以及裂縫進(jìn)行堵塞的目的。另外由于壩體在實(shí)施劈裂灌注之后由于漿與壩之間的互壓作用使得壩體內(nèi)部的應(yīng)力重新分布，還可以促使壩體變形穩(wěn)定性的提升。

控制性灌漿，這種方法是對(duì)傳統(tǒng)工藝的調(diào)整，是一種改進(jìn)型的工藝，主要是指在保證質(zhì)量和效果的基礎(chǔ)上借助漿液的壓力以及流量進(jìn)行良好控制的措施。有效的控制漿液的范圍，節(jié)約時(shí)間以及投資少是控制性灌漿方法的優(yōu)點(diǎn)。

3.2 防滲墻處理方法

防滲墻是指用專用機(jī)器鉆鑿圓孔、開孔，然后再孔內(nèi)澆灌防滲材料或安裝預(yù)定的混凝土構(gòu)件所形成的具有一定的連續(xù)性的地下墻體?？梢惨杂枚▏姌?、板樁、灌注樁等進(jìn)行防滲墻的制作，防滲墻的建設(shè)需要具有柔性強(qiáng)、墻體的厚度小、使用的耐久性好、滲透的系數(shù)低以及造價(jià)面積低等等特點(diǎn)。對(duì)防滲墻進(jìn)行施工的方法一般有：鏈斗法、多頭深層攪拌水泥土、倒掛井法、鋸槽法、射水法、薄型抓斗等的成墻工藝。

多頭的深層攪拌水泥成墻法主要使用的是多頭的深層攪拌樁機(jī)使用多頭的進(jìn)鉆，將水泥漿噴入土體同時(shí)進(jìn)行攪拌，使土體和水泥漿混合成多個(gè)水泥土樁，然后樁與樁之間在形成水泥土防滲墻。這種防滲墻的優(yōu)點(diǎn)無污染、施工方便快捷、造價(jià)低，并適合于淤泥、砂土、粘土。事實(shí)證明這種方法防滲效果明顯，在地下防滲工程中是質(zhì)量最可靠、施工最經(jīng)濟(jì)的防滲方式。

鋸槽法成墻只要是用鋸槽機(jī)中的刀桿按照特定角度在先導(dǎo)好的孔中以上下往復(fù)循環(huán)式的方式做切割的運(yùn)動(dòng)，在此過程之中需要注意對(duì)于速度的控制，在一定的速度之下向前勻速的移動(dòng)開槽，保障被切割掉的土體可排出槽外，與此同時(shí)，用泥漿進(jìn)行護(hù)壁的塑性澆筑，形成0.2～0.3m寬度的防滲墻體。鋸槽法成墻適合于在粘土、砂土以及卵石粒的直徑不超過100cm的砂礫石的地層條件之中使用。

鏈斗法成墻是指借助鏈斗式的開槽機(jī)進(jìn)行排樁旋轉(zhuǎn)鏈斗裝置上的取土作業(yè)，使得斜放排樁可以以此下放至成墻的深度中，在開槽機(jī)前實(shí)施挖槽作業(yè)，并且同時(shí)進(jìn)行泥漿的護(hù)壁作業(yè)，其進(jìn)行泥漿的澆筑作業(yè)時(shí)所使用的操作方法和鋸槽法成墻之中所涉及的混凝土澆筑施工操作類似。該方式之中所使用的開槽機(jī)其可開槽的深度為10～15m，寬度一般為16～50m。鏈斗法成墻比較適合于粘土、砂土以及含有卵石粒但是其徑小于槽厚、含量小于30％的砂礫石地層的條件中進(jìn)行施工作業(yè)。[4]

薄行抓斗成墻是采用斗寬0.3m的薄型的抓斗進(jìn)行開槽、挖槽作業(yè)，與此同時(shí)以混凝土或者自凝灰漿為原料進(jìn)行泥漿護(hù)壁塑性的澆筑，以此形成薄壁的防滲墻。薄行抓斗成墻法其深度可達(dá)到40m，適合于砂土、粘土、砂礫和卵石的含量與粒徑在一定范圍內(nèi)的土層。

射水法成墻借助造孔機(jī)形成噴嘴，以射出高速的水流對(duì)土層進(jìn)行切割作業(yè)，在借助成型器以上下運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行孔壁的修整亦或者是切割作業(yè)，也需要進(jìn)行泥漿護(hù)壁塑性的建筑，待其槽孔形成之后，再進(jìn)行塑性混凝土亦或者是水下混凝土的澆筑施工作業(yè)，以此形成薄壁的防滲墻。需要注意的是射水法的成墻厚度為22～45cm，深度可達(dá)30cm，適宜砂土、粘土以及粒徑小于100mm的砂礫石地層。

4 結(jié)束語

近年來水利工程建設(shè)的數(shù)量不斷增加，新的施工技術(shù)也不斷出現(xiàn)，防滲施工技術(shù)隨著誕生并成為重要部分，其自己所具備的多樣性優(yōu)勢(shì)可以對(duì)復(fù)雜性以及多樣性地質(zhì)條件之中的使用情況進(jìn)行較好的解決。與此同時(shí)，做好防滲工作，提高國內(nèi)防滲漏施工技術(shù)的專業(yè)性水準(zhǔn)還需要施工人員深入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地質(zhì)條件的勘測(cè)，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體環(huán)境條件進(jìn)行針對(duì)性的施工方法的使用，才能有效提高防滲漏施工效果的提升。因此，對(duì)防滲施工一定要重視，增加工程建設(shè)的耐久度以及安全性，還要保證人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全。

[1]盧德俊.防滲抗凍技術(shù)在水利工程中應(yīng)用成果的探討[J].科技資訊，2015（14）：79.

[2]李志強(qiáng).水利工程建設(shè)中防滲墻的應(yīng)用探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（20）：1185～1186.

[3]袁香秀，王根英.水利工程施工中堤壩防滲漏技術(shù)實(shí)際應(yīng)用探討[J].江西建材，2015（21）：127.

[4]何波.水利工程施工中防滲技術(shù)的應(yīng)用探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016（16）：22～25.

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