淺談水利工程防滲施工處理技術(shù)

萬(wàn)春芳

(江西省水利水電開(kāi)發(fā)有限公司，南昌 330001)

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淺談水利工程防滲施工處理技術(shù)

萬(wàn)春芳

(江西省水利水電開(kāi)發(fā)有限公司，南昌 330001)

我國(guó)小型水利工程占據(jù)了我國(guó)水利工程的很大比例，為了保證水利工程的質(zhì)量安全，各種加固技術(shù)的使用很有必要，使用最多的這類技術(shù)就是防滲和灌漿。在具體的防滲加固施工中，要結(jié)合水利工程的具體特點(diǎn)，近年來(lái)水利工程防滲技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，例如高壓噴射灌漿技術(shù)在水利工程加固施工中獲得了普及應(yīng)用。

水利工程；防滲處理；施工技術(shù)；應(yīng)用

1 我國(guó)水利工程的現(xiàn)狀

我國(guó)水利工程面臨的問(wèn)題多種多樣，但是經(jīng)過(guò)調(diào)查總結(jié)，總結(jié)出以下3點(diǎn)：①修建時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格遵守抗洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工；②水利工程缺少足夠的日常維護(hù)，大量設(shè)施出現(xiàn)老化問(wèn)題；③多方面原因?qū)е碌臐B漏問(wèn)題。上述問(wèn)題都是危害我國(guó)水利工程質(zhì)量安全的主要問(wèn)題，這類問(wèn)題的出現(xiàn)使得水利工程起不到調(diào)節(jié)水利環(huán)境的作用，一旦出現(xiàn)洪澇災(zāi)害還會(huì)對(duì)河流兩岸的居民造成危害。所以，要根據(jù)以上我國(guó)水利工程存在的各類問(wèn)題，采取針對(duì)性的解決方案。下文中以滲漏問(wèn)題為例，分析滲漏現(xiàn)象發(fā)生的原因，提出相應(yīng)的針對(duì)措施，推動(dòng)相關(guān)施工技術(shù)不斷成熟進(jìn)步。

2 水利水電工程建設(shè)過(guò)程滲水的原因

2.1 大面積滲水

大面積滲水問(wèn)題常出現(xiàn)在水利設(shè)施的底板位置，主要因?yàn)榛訅|層高度低于基坑降水高度，積水難以排出。例如在大量降水氣候出現(xiàn)時(shí)，設(shè)備發(fā)生故障水位上升沒(méi)過(guò)墊層，在混凝土灌注條件不成熟的時(shí)候，強(qiáng)行帶水施工。此外，在進(jìn)行混凝土灌注這一工序時(shí)，施工標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，都會(huì)造成混凝土密度不足，導(dǎo)致大面積滲水問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.2 施工縫

由于水利工程施工面積較大，需要分段完成混凝土作業(yè)，這就導(dǎo)致施工縫的出現(xiàn)，這往往是容易造成滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)的部位。因此在施工前要對(duì)施工縫進(jìn)行清潔，保證施工縫的整潔，才能正式開(kāi)始施工。此外，模板支撐出現(xiàn)漏洞會(huì)出現(xiàn)跑漿問(wèn)題，也會(huì)引起滲漏的出現(xiàn)。

2.3 變形縫

變形縫滲水的成因較為復(fù)雜，例如止水帶松動(dòng)，混凝土密度不足等這類問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致滲漏的出現(xiàn)，因此變形縫發(fā)生滲漏時(shí)，需要采取多種施工手段進(jìn)行修補(bǔ)，施工工序較為復(fù)雜，需要高超的施工技術(shù)，各施工環(huán)節(jié)之間緊密結(jié)合，以保證封閉效果。在對(duì)變形縫進(jìn)行防滲加固時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注2個(gè)問(wèn)題，①變形中要填充隔離層，將相鄰的基面和防水層進(jìn)行分隔，以防止應(yīng)力過(guò)于集中。②進(jìn)行最后一道工序也就是保護(hù)層的涂抹時(shí)，在變形縫的中央放置一條木板，能夠減少保護(hù)層出現(xiàn)裂縫的幾率。

3 防滲墻的施工工藝

1)防滲墻的修筑中，多頭深層水泥土攪拌法是應(yīng)用較為廣泛的一種施工工藝，這種施工工藝對(duì)于技術(shù)的要求較為簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)便，能夠在保證工程質(zhì)量的前提下節(jié)約很大一部分施工成本，是一種性價(jià)比較高的施工工藝，具有很強(qiáng)的發(fā)展前景。這種施工工序是首先使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行水泥攪拌，再通過(guò)水泥的凝固特性建成防滲墻，這種施工工藝修建的防滲墻強(qiáng)度較高。這項(xiàng)施工工藝具有性價(jià)比高的特點(diǎn)，能夠有效縮減施工成本；機(jī)器替代了大部分的人工工作，且機(jī)器設(shè)備的使用難度不高；這種施工工藝使水泥漿不會(huì)污染工程周邊環(huán)境，避免了施工污染。

2)使用鋸槽機(jī)設(shè)備進(jìn)行施工的施工工藝稱之為鋸槽法，在使用鋸槽機(jī)時(shí)，將刀桿深入先導(dǎo)孔中，刀桿保持30°左右的傾斜幅度，切割方式采取上下來(lái)回的方式，在進(jìn)行移動(dòng)開(kāi)槽時(shí)切割速度維持在80-150cm/h?？梢圆扇≌磧煞N循環(huán)方式使用排渣系統(tǒng)將切割時(shí)產(chǎn)生的廢渣排出。使用泥漿以保護(hù)外壁?；炷翝仓ば蚴褂玫幕炷练N類為塑性混凝土，防滲墻的寬度要保持在20-30cm之間。鋸槽機(jī)由多個(gè)組件共同組成，構(gòu)成較為復(fù)雜有兩種傳動(dòng)方式。鋸槽法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在防滲墻質(zhì)量和對(duì)于周邊環(huán)境的適應(yīng)性上，使用鋸槽法修筑的防滲墻墻體較深，墻體強(qiáng)度高，在多種地質(zhì)環(huán)境下都有很好的表現(xiàn)，并且使用鋸槽法制成的防滲墻是一體的，不需要分段施工，防止墻體銜接帶來(lái)的額外成本。

3)在溝槽開(kāi)挖這一施工工序中使用鏈斗的施工工藝可以稱之為鏈斗法。通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)鏈斗以確認(rèn)施工深度，并且與泥漿護(hù)壁法結(jié)合使用能夠有效保證溝槽兩側(cè)不出現(xiàn)損傷。要將混凝土控制在大壩墻壁上，以保證溝槽的開(kāi)挖進(jìn)度和溝槽施工質(zhì)量，重視每一環(huán)的施工質(zhì)量能夠有效的保證最終的工程質(zhì)量。

4)薄性抓斗法的使用要根據(jù)當(dāng)前修建大壩的工程要求。這種施工工藝通常應(yīng)用在防滲墻厚度較薄的大壩工程上，因此一定要把控好溝槽的開(kāi)挖寬度，使用的泥漿材料多為自凝灰漿，由于使用這類施工工藝的防滲墻墻體深度較淺，通?？刂圃?0m之內(nèi)，因此小型土層中最大限度發(fā)揮各類建材的作用，保證施工的嚴(yán)密。

5)射水法也是較為常見(jiàn)的施工工藝之一。運(yùn)用射水法進(jìn)行施工需要配備澆注設(shè)備、造孔設(shè)備和混凝土攪拌設(shè)備。首先在運(yùn)用造孔機(jī)進(jìn)行打孔工作時(shí)，從設(shè)備的噴嘴處高速噴射水柱，之后對(duì)土層進(jìn)行分割。在切割工序中使用成型器以及時(shí)對(duì)孔壁進(jìn)行修補(bǔ)維護(hù)，再使用泥漿護(hù)壁法與之配合。采取正反兩種循環(huán)形式將渣土排出。在使用設(shè)備完成槽孔的施工后，使用水下混凝土或塑性混凝土進(jìn)行防滲墻的澆筑工作，由于這種施工工藝修筑的防滲墻厚度不超過(guò)45cm，所以稱之為薄壁防滲墻。最終修筑完成后墻體深度一般在30m左右，總之精度數(shù)據(jù)在1/300，這種施工工藝在地質(zhì)為砂土砂礫類型且顆粒直徑低于100mm的地層中較為合適。

4 水利工程灌漿的類型及特點(diǎn)

對(duì)我國(guó)當(dāng)前廣泛使用的水利工程防滲加固施工采取的灌漿工藝進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，使用最多的灌漿類型有以下4種。

1)土壩壩體劈裂灌漿。這類灌漿技術(shù)的工作原理是利用壩體各處應(yīng)力分布，通過(guò)灌漿的方式施加部分壓力，沿著大壩壩軸線的走向制造劈裂，在制造出的裂縫中進(jìn)行灌漿，在裂縫可能出現(xiàn)的周邊布置下灌漿孔群，對(duì)于壩體損傷較為嚴(yán)重的大壩，使用全線劈裂灌漿的施工方式。

2)卵礫石層防滲帷幕灌漿。自從20世紀(jì)開(kāi)始，帷幕灌漿技術(shù)廣泛運(yùn)用在對(duì)水利工程建筑的地基進(jìn)行防滲加固的施工中，這一技術(shù)有效地保證了建筑物的質(zhì)量安全，而卵礫石層防滲帷幕灌漿技術(shù)就是以黏土為主要成分配合水泥材料制成的灌注漿液，與在巖石環(huán)境下進(jìn)行灌漿操作不同，這一施工工藝對(duì)于每道工序都十分注重，每一道施工工序都設(shè)立了相關(guān)的施工標(biāo)注，尤其是造孔這一道工序，這一道工序的施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)灌漿程序都具有重大的影響，并且作為第一道工序，關(guān)系重大。

3)高壓噴射灌漿。通過(guò)施工設(shè)備將水泥漿液通過(guò)高壓噴射出來(lái)以達(dá)到破壞土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的高壓噴射灌漿防滲技術(shù)，將施工所在土層的土壤顆粒與噴射出水泥漿液進(jìn)行混合，最終形成一層墻壁形狀的固結(jié)體從而起到防滲的目的，根據(jù)防滲施工要求和施工所在地的地層結(jié)構(gòu)具體情況，可以采用3種灌漿方式，即擺噴、定噴以及旋噴，這類施工方式有施工進(jìn)度快、施工原料成本低、采購(gòu)渠道廣、設(shè)備操作簡(jiǎn)便和防滲效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是所涉及的機(jī)械設(shè)備種類多，對(duì)于施工周邊地質(zhì)環(huán)境有較高的需求，因此只能在特定環(huán)境下使用，難以廣泛運(yùn)用。

4)控制性灌漿。這一灌漿工藝是一種新型的灌漿技術(shù)，是在傳統(tǒng)的灌漿工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的調(diào)整和改進(jìn)得到的，能夠在灌漿時(shí)對(duì)漿液的壓力和數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，在不影響施工質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)灌漿范圍的調(diào)節(jié)，這一灌漿技術(shù)能夠有效地減少灌漿成本并提高灌漿速度，以流體和固體的受力特征為基礎(chǔ)，并結(jié)合漿液與化學(xué)試劑結(jié)合后快速凝固的特點(diǎn)，使用水泥漿液對(duì)出現(xiàn)滲漏的部位進(jìn)行關(guān)注，控制漿液在滲漏周邊地區(qū)完成擴(kuò)散，起到防滲加固的作用，這一技術(shù)有效地避免了傳統(tǒng)灌漿工藝出現(xiàn)的串漿、將也高度不足等情況的發(fā)生，是近年來(lái)新出現(xiàn)的一種灌漿工藝。

5 水利工程防滲處理施工技術(shù)的應(yīng)用

水利工程防滲工藝的進(jìn)步有效推動(dòng)了水利工程防滲施工技術(shù)的進(jìn)步，在當(dāng)前的水利工程興建中，人們對(duì)于防滲加固技術(shù)的重視程度不斷提升，例如在98年特大洪水發(fā)生后，我國(guó)多處重要的河流湖泊附近的大壩加固施工中，射水法的施工工藝獲得了普遍的使用，并且有效地保證了工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，近幾年來(lái)防滲施工技術(shù)也在不斷的發(fā)展完善，例如控制性灌漿技術(shù)就是近幾年收到廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一。

6 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)由于國(guó)土面積廣大，境內(nèi)水域眾多，因此各類小型水利工程在我國(guó)境內(nèi)各種廣泛分布，結(jié)合各地地質(zhì)環(huán)境和修建時(shí)間的不同水利工程的特點(diǎn)多種多樣，有效地幫助調(diào)節(jié)了當(dāng)?shù)氐乃沫h(huán)境、在部分我國(guó)重點(diǎn)建設(shè)的水利工程如三峽工程中，防滲墻的施工受到了重視，又吸收了先進(jìn)的施工經(jīng)驗(yàn)和施工技術(shù)，在大量水利工程的修建中起到了重要的作用，本文以小型水利工程中使用的防滲技術(shù)為例，對(duì)我國(guó)當(dāng)前廣泛使用的各類防滲技術(shù)進(jìn)行了分析闡述。

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2017-02-20

萬(wàn)春芳(1986-)，女，江西南昌人，助理工程師，從事水利水電工程造價(jià)工作。

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