淺談水利工程防滲處理施工技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：水利工程與人們的生產(chǎn)和生活關(guān)系極為密切，而水利工程的病害問題更是影響到水利工程作用的充分發(fā)揮，因此一直成為人們所關(guān)注的焦點(diǎn)問題。在水利工程的常見問題中，滲漏問題是較為普遍和常見的一種。文章對水利工程防滲處理中經(jīng)常采用的修筑防滲墻和灌漿兩種技術(shù)進(jìn)行了闡述，希望通過文章的論述能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：水利工程；防滲；防滲墻；灌漿

1 水利工程中防滲施工技術(shù)概述

同一般建筑物不同的是，水利工程對于防滲的要求很高，對于工程的穩(wěn)定性和抗震性也有著較高的要求，因此對于水利工程的防滲工作應(yīng)引起足夠的重視。水利工程一旦出現(xiàn)滲透，就會給工程埋下安全隱患，同時造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，影響到人們正常的生產(chǎn)和生活，甚至威脅到生命安全。通過分析國內(nèi)外的水利工程建設(shè)資料可知，引發(fā)水利工程安全事故的因素很多，這其中有兩個關(guān)鍵的因素，技術(shù)層面的失誤和地基強(qiáng)度不夠。在技術(shù)層面出現(xiàn)問題所導(dǎo)致的后果將是十分嚴(yán)重的，會使工程整體的防滲性能顯著下降，形成安全隱患，在一定條件下容易引發(fā)安全事故。建筑物本身或者建筑物所在的地基，如果強(qiáng)度沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，也容易降低工程的防滲性能。因此，在水利工程的設(shè)計初期，就應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際制定科學(xué)合理、切實(shí)可行的防滲技術(shù)方案。

2 防滲墻類型及其特點(diǎn)

較低的滲透系數(shù)、良好的耐久性和柔性，以及較小的墻體厚度，盡可能低的工程造價，這些都是對于防滲墻的最為基本的要求。用于填充伸縮縫或者裝配縫的材料，其柔性不能太高，這是因?yàn)槎刹坌枰?jīng)受四季的交替，并受到晝夜溫差變化的影響，如果填縫材料柔性太高，對于溫度變化的適應(yīng)性就會減弱。因材料自身的特性，容易引發(fā)變形，進(jìn)而在伸縮縫、裝配縫、槽角縫等處發(fā)生開裂，最后導(dǎo)致渡槽的側(cè)漏。應(yīng)用較廣的用于填縫的材料主要有石油瀝青和瀝青油氈。石油瀝青在夏季和秋季具有很高的表面溫度，基本可達(dá)到60℃以上，由這種材料做成的防水層在夏季和秋季很容易斷裂，受溫度變化和環(huán)境影響的程度非常大。這是因?yàn)樵诟邷叵?，防水層處于軟化狀態(tài)，在夏季和秋季降水量較多，導(dǎo)致溫度突然下降，使防水層變脆并發(fā)生斷裂，進(jìn)而導(dǎo)致漏水。防滲墻所采用的主要建筑材料，如水泥砂漿和混凝土等，其抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于抗拉強(qiáng)度，在凝固階段很容易發(fā)生水熱化作用，如果養(yǎng)護(hù)不及時，就會導(dǎo)致一些細(xì)微裂縫的生成。

2.1 多頭深層攪拌水泥土成墻工藝

這種工藝目前應(yīng)用得十分廣泛，主要應(yīng)用于淤泥、黏土、砂礫層和沙土等多種土質(zhì)，具有很多的優(yōu)點(diǎn)和廣闊的發(fā)展前景。其原理是采用多探頭同時鉆入的方式，采用的機(jī)械是多頭深層攪拌樁機(jī)，使土體和水泥漿充分混合，進(jìn)而形成水泥土樁，最后搭接各樁，形成水泥土防滲墻。在施工過程中不會出現(xiàn)泥漿污染的情況，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益，造價低廉，施工方法簡單，防滲效果也較為明顯。

2.2 薄型抓斗成墻工藝

該種成墻工藝的最大深度可達(dá)40米，挖土開槽所采用的工具為薄型抓斗，通常是澆筑具有塑性的混凝土，或者是采用自凝灰漿，進(jìn)而在土面上形成薄壁防滲墻。這種方法其應(yīng)用的范圍也十分廣泛，可應(yīng)用于黏土等多種土質(zhì)。需要注意的是，對于圖層中砂礫、卵石和砂土的含量和粒徑有一定的要求，需將其控制在固定的范圍。

2.3 鋸槽法成墻工藝

鋸槽法成墻工藝主要應(yīng)用于黏土、粒徑小于100mm的卵石或砂土組成的砂礫石的土層，能夠根據(jù)需要自由選用固化灰漿法或是自凝灰漿法，來建成抗?jié)B指標(biāo)不同的防滲墻。具體的操作方法主要是：使鋸槽機(jī)的刀桿根據(jù)地層的狀況，保持0.8～1.5m/h的向前推進(jìn)的速度，同時以相應(yīng)的傾角在先導(dǎo)孔中做上下往復(fù)的切割運(yùn)動，并利用正循環(huán)或反循環(huán)形式的排渣系統(tǒng)將切下來的土體排出槽外。利用泥漿護(hù)壁，并以塑性混凝土進(jìn)行澆筑，筑成寬度約為0.2～0.3m左右的防滲墻體。這種工藝的最顯著特點(diǎn)是成墻較深，能保證較高的工效，因?yàn)槌刹圻B續(xù)，所以墻體的連續(xù)性也較好。

2.4 鏈斗法成墻工藝

鏈斗法成墻工藝多應(yīng)用于砂土，以及砂礫含量低于30%、粒徑不超過槽厚的砂礫石地質(zhì)，以及黏土土質(zhì)。此工藝的主要原理是利用鏈斗式開槽機(jī)及其排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗移置土，并將排樁下放置成墻需要的深度。采用鏈斗法開出的槽寬約為16～50cm，而深度可以達(dá)到10～15m。

2.5 射水法成墻工藝

射水法成墻的工藝已經(jīng)在國內(nèi)的各種重要堤防加固的工程中得到廣泛的應(yīng)用，且可以保證極高的垂直精度，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了非常好的社會經(jīng)濟(jì)效益。工作的大致步驟是先用造孔機(jī)以高度水流將土層進(jìn)行切割，并用成型器來修整切出來的孔壁，用泥漿護(hù)壁，同樣的正反循環(huán)排渣系統(tǒng)排渣，完成槽孔后，澆筑塑性或水下混凝土，建成所需的薄壁防滲墻。

3 灌漿類型及其特點(diǎn)

3.1 土壩壩體劈裂灌漿

這種灌漿方法對于壩體的防滲能力有著較為顯著的提高作用，同時通過漿、壩之間的互壓、濕陷的作用，提高壩體變形的穩(wěn)定性，合理分布壩體的內(nèi)部應(yīng)力。其原理是利用一定的灌漿壓力，劈裂壩體，其方向?yàn)閴误w的軸線方向，并灌注適量泥漿，切斷軟弱層，或者堵塞裂縫和漏洞，形成連續(xù)的、鉛直的防滲泥墻。對于壩體施工質(zhì)量不佳，甚至存在上下游貫通的橫縫的壩體，應(yīng)采用全線劈裂灌漿。而對于裂縫的局部灌漿，需布置灌漿孔群，類似于固結(jié)灌漿，并應(yīng)均勻布置。

3.2 高壓噴射灌漿

該種灌漿方式應(yīng)用于防滲工作有著較為明顯的優(yōu)勢，尤其是在搭接防滲中更為明顯，所采用的設(shè)備較為簡單，材料的來源也很容易獲得，成本低廉，簡單方便，并且具有較高的工作效率。然而與其他方法比較，也存在一些缺點(diǎn)，如對地質(zhì)本身?xiàng)l件的要求較高，需要的機(jī)具較多，如果顆粒較大，就會給控制帶來很大難度，容易導(dǎo)致漏噴的現(xiàn)象。其原理是使被灌土地的層土顆粒和水泥泥漿在高壓的作用下混雜在一起，進(jìn)而形成壁狀的固體，以起到防滲的作用。

3.3 卵礫石層防滲帷幕灌漿

這種灌漿方法與在巖石中灌漿存在明顯的不同，通常采用混合漿液進(jìn)行灌注，以黏土為主要成分，并加入適量的水泥。該方法受地質(zhì)條件限制較為顯著，對于漿液的填充范圍很難做到有效控制。因此通常使用三排以上的灌漿孔，以達(dá)到所需的防滲標(biāo)準(zhǔn)。目前，隨著防滲墻技術(shù)的逐漸發(fā)展和成熟，該方法通常作為補(bǔ)充勘探的手段，應(yīng)用得較少。其優(yōu)點(diǎn)是對于集中滲漏的地點(diǎn)，采用該方法進(jìn)行防滲處理時更加準(zhǔn)確，利用少量的灌漿即可解決問題。

4 結(jié)束語

隨著時代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及新技術(shù)、新方法的應(yīng)用，水利工程建設(shè)也日益發(fā)展起來，水利工程除險、防滲、加固的方法也獲得了改進(jìn)和提高。傳統(tǒng)的灌漿和防滲方法仍具有廣泛的適用范圍，其效果也比較顯著。在實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)工程的特點(diǎn)，選擇合理的防滲方法。

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