淺析水利工程施工中防滲技術(shù)的應(yīng)用

郭軍

（蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730060）

在時(shí)代推移的同時(shí)，我國(guó)獲得了很好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境。與之對(duì)應(yīng)的，是國(guó)內(nèi)各行各業(yè)對(duì)能源需求出現(xiàn)了比較大的變化，為應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)能源需求，近幾十年內(nèi)我國(guó)興修了大量水庫(kù)水壩。但在時(shí)間的作用下，這些水庫(kù)水壩出現(xiàn)了很多的問(wèn)題。為了減少這些問(wèn)題對(duì)水利項(xiàng)目的不良影響，就要選用合適的技術(shù)控制與水庫(kù)問(wèn)題，加固工程質(zhì)量，其意義非常突出。結(jié)合對(duì)水利項(xiàng)目的安全問(wèn)題分析，就水利項(xiàng)目防滲要求分析得出，如今有許多方法能夠作用于水利項(xiàng)目防滲加固。在選擇與處理防滲加固要求的時(shí)候，需要結(jié)合實(shí)際選擇，保障防滲效果與防滲控制有效性，凸顯防滲價(jià)值，以便水利項(xiàng)目能夠順利實(shí)施。

1 水利項(xiàng)目防滲技術(shù)的選取原則

對(duì)水利項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，滲水問(wèn)題是首要解決的問(wèn)題。水利項(xiàng)目滲水直接影響著百姓的財(cái)產(chǎn)安全與生命安全，對(duì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)十分的不利。此外，水利項(xiàng)目中堤身滲水會(huì)導(dǎo)致背水坡初選脫坡現(xiàn)象，背水坡水流沖刷會(huì)導(dǎo)致陷坑問(wèn)題出現(xiàn)，該現(xiàn)象對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展十分不利，會(huì)破壞生態(tài)平衡。因此在施工中，需要參照與結(jié)合水利工程情況選用防滲技術(shù)。用最低的成本創(chuàng)造最高效的防滲工程，確保水利項(xiàng)目能夠安全運(yùn)轉(zhuǎn)，將保護(hù)百姓生命財(cái)產(chǎn)放在首位。通常情況下，對(duì)于本身受損程度較低的項(xiàng)目可以直接用防滲墻作為解決思路。假設(shè)滲流現(xiàn)象集中在堤身出現(xiàn)，就可以用高壓噴漿的方式處理。新老堤連接部位經(jīng)常出現(xiàn)的滲透需要用回填封堵、臨水側(cè)開(kāi)挖等方式予以解決，當(dāng)然也可以用灌漿充填的方式處理。假設(shè)堤身為分段滲流，就是用臨水坡截滲方式處理，之后在背水坡做反濾保護(hù)。

堤基防滲過(guò)程中，如果透水層本身比較厚，且透水層靠近臨水側(cè)，處于灘堤基位置（這類(lèi)位置一般比較穩(wěn)定）則可以用鋪蓋防滲方式防滲處理。但如果堤基沒(méi)有足夠厚度的覆蓋層，且透水層有著較深的埋藏位置，厚度比較大，就需要用蓋重壓滲方式處理。此外，在背水側(cè)堤腳設(shè)置減壓井，在減壓井和蓋重壓滲的配合下能夠獲得更出眾的防滲效果。如果堤基本身有著比較厚的覆蓋層，且透水層埋藏很深且非常厚，就用蓋重壓滲這種操作思路。在具體施工中，需要保障蓋重滲透系數(shù)超過(guò)覆蓋層滲透系數(shù)。另外，需要在堤腳布置減壓井，減壓井有著去除險(xiǎn)情、減低揚(yáng)壓的作用，能夠很好地提升堤壩的防滲能力。在不同的環(huán)境下，不同水利項(xiàng)目會(huì)出現(xiàn)不同滲漏情況，此時(shí)，需要應(yīng)用對(duì)應(yīng)的防滲技術(shù)，解決與處理不同的防滲需求。不同防滲技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)是不同的。在使用技術(shù)前需要綜合考慮情況，包括技術(shù)造價(jià)、堤壩等級(jí)、地形條件、滲漏現(xiàn)狀等要素，考慮結(jié)束后合理選用防滲技術(shù)。從眾多技術(shù)中選擇效果最突出的方法，用最少的成本提高社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)收益。

2 水利項(xiàng)目防滲劈裂灌漿技術(shù)

（1）布孔。應(yīng)用劈裂灌漿這種技術(shù)時(shí)應(yīng)當(dāng)先參照水庫(kù)的實(shí)際條件確定施工思路，這對(duì)后續(xù)的工程進(jìn)度、質(zhì)量、防滲水平影響是非常突出的。如果所處理的壩體本身沒(méi)有足夠出眾的質(zhì)量，并且壩體的裂縫缺陷問(wèn)題就需要在結(jié)束工程施工以后，及時(shí)應(yīng)用劈裂灌漿。劈裂灌漿技術(shù)施工中需要先行布設(shè)平行孔，這里的平行孔布置排數(shù)應(yīng)結(jié)合壩體隱患大小、隱患范圍決定。布置灌漿孔，設(shè)置孔距的過(guò)程中，假設(shè)每個(gè)孔深都大于20m，就需要將孔的距離范圍控制在5 ～10m 區(qū)間。但如果此時(shí)的孔深沒(méi)有超過(guò)20m，那么工程孔距離就控制在3 ～5m 最佳。灌漿孔深度需要比隱患深度多出2m 以上。施工中需要參照河槽段、彎曲段展開(kāi)施工。具體流程為主排孔與壩肩間距在2m 范圍內(nèi)。鉆孔深度在8m 以內(nèi)。壩基深度在3m 大小。結(jié)束灌漿后形成防滲帷幕。施工中需要保持主副排孔間距在3m 范圍。如果副排孔沒(méi)出現(xiàn)任何的安全隱患，則孔深控制在主排孔1/3 大小即可，也就是4m 左右。這樣做能夠讓壩體更好地固結(jié)，有效提高壩體應(yīng)力水平。在施工中有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)，即最后施工中需要加密主排孔孔距，距離在2m 為最佳。

（2）材料選擇。灌漿質(zhì)量在施工中帶來(lái)的影響是非常顯著的，所以必須參照施工要求確認(rèn)所用漿液。通常來(lái)說(shuō)，漿液需要具備足夠的穩(wěn)定性與可灌性，漿液析水固結(jié)時(shí)間最好保持在合理的長(zhǎng)度。

需明確的是，結(jié)束施工前漿體防滲性就已經(jīng)需要滿足設(shè)計(jì)要求。做漿液施工時(shí)通常是就地取材，找到材料，如粉質(zhì)壤土。保障施工質(zhì)量的關(guān)鍵在于漿體防滲性，防滲帷幕以主排孔構(gòu)成，要保障主排孔保持豎直連續(xù)形態(tài)。此外，漿體防滲帷幕需要參照壩體圖紙與壩體高度決定。在漿體固結(jié)以后，墻體的干密度需要控制在1.5 ～1.7g/cm3。應(yīng)用劈裂灌漿這種技術(shù)需要先壓實(shí)壩體，結(jié)束后才可以用這種技術(shù)。

（3）技術(shù)應(yīng)用。在灌漿與程控增加后，需要用間隔的方式程控。如果用一次成孔方式就容易發(fā)生穿孔問(wèn)題。灌漿作業(yè)中應(yīng)用鉆孔操作方式保障成功鉆孔。一般來(lái)說(shuō)，孔內(nèi)灌漿長(zhǎng)度需要控制在2 ～3cm 大小。每個(gè)孔分成多段進(jìn)行灌漿，先對(duì)下面的孔部分灌漿，隨后對(duì)上部分孔灌漿。為全面提升壩體性能，灌漿材料需要以高壓環(huán)境下地層流體為材料。施工中通常以水泥與黏土混合灌漿，比例為1:9，該比例能夠保障漿液的穩(wěn)定性，提升漿液強(qiáng)度。配置漿液的過(guò)程中并不是使用的水泥越多漿體就越穩(wěn)定。保障工程質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)在于比例的合理性。材料最好就地取材，用粉質(zhì)黏土保障材料質(zhì)量。混合前先行實(shí)驗(yàn)，保障混合后各種物質(zhì)的含量符合施工具體要求。

3 混凝土防滲技術(shù)

這種技術(shù)在水利工程中有著很出眾的防滲水平，能夠確保水利項(xiàng)目安全生產(chǎn)。這種防滲墻有四種類(lèi)型，包括水泥土攪拌樁、自凝灰漿、高壓噴射、垂直鋪塑。

（1）水泥土攪拌樁。應(yīng)用攪拌機(jī)攪拌土體與水泥漿，在水泥經(jīng)歷了水化與離子反應(yīng)后所形成的水泥土防滲墻擁有極強(qiáng)的防滲能力。我國(guó)長(zhǎng)江堤防所用的方法就是這種方式。長(zhǎng)江堤防建造了一萬(wàn)平方米的防滲墻，該墻占總面積70%。這種類(lèi)型的防滲墻有著操作設(shè)備輕、施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)。

（2）自凝灰漿。將緩凝劑摻入膨潤(rùn)土與水泥當(dāng)中制作凝灰漿。在凝固前，灰漿就可以作為用于造孔的泥漿固壁。在灰漿凝固后形成的前提有著很好的防滲能力。這種技術(shù)國(guó)內(nèi)的使用并不成熟，所以缺少足夠的經(jīng)驗(yàn)。該方法在美國(guó)與法國(guó)比較常見(jiàn)。

（3）高壓噴射。這種類(lèi)型的防滲墻應(yīng)用高壓射流的沖擊擾動(dòng)壩基覆蓋層，隨后將水泥漿灌入，讓覆蓋層與水泥漿緊密結(jié)合，這種防滲墻性能十分出眾。

（4）垂直鋪塑。這種防滲墻應(yīng)用鏈斗挖掘機(jī)出渣，隨后打造有規(guī)律的槽孔，最后使用水泥漿進(jìn)行固壁。在成槽后在表面鋪設(shè)防滲膜，回填黏土。通常來(lái)說(shuō)施工挖槽深度需要小于15cm，槽寬需要控制在15 ～30cm。

4 水利項(xiàng)目水平防滲

該技術(shù)的防滲原理為，臨水側(cè)壩體鋪設(shè)不透水土工膜、混凝土或是黏土，當(dāng)然也可以在背水側(cè)鋪設(shè)壓蓋土，這樣做能夠有效延長(zhǎng)壩體滲透水需要流動(dòng)的長(zhǎng)度。即滲透水流需要流動(dòng)更長(zhǎng)的距離才會(huì)接觸到壩體，可是在層層阻力的作用下，此時(shí)水已經(jīng)不具備足夠的破壞力，因此滲水問(wèn)題能夠得到很好的改善，是提高抵抗?jié)B水問(wèn)題的有效途徑。通常來(lái)說(shuō)，背水側(cè)與臨水側(cè)防滲會(huì)被成為蓋重壓滲和鋪蓋壓滲。所謂的鋪蓋指的就是應(yīng)用土工膜、混凝土或是黏土這一類(lèi)本身透水性不強(qiáng)的材料施工。這類(lèi)材料的選擇由環(huán)境決定，有時(shí)選用人工鋪填，有時(shí)直接應(yīng)用河床黏土。在解決水利工程滲漏中，這種方法的效果非常突出，蓋重能夠很好地避免壩體變形。假設(shè)壩基有著很厚的透水層就需要用蓋重壓滲這種方式。先計(jì)算對(duì)壓蓋寬度的要求，如果有著較大寬度可選用蓋重壓滲與減壓井配合的思路，控制壓蓋深度。當(dāng)然除了需要做好壓蓋寬度計(jì)算外，也要參照當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)與歷史險(xiǎn)情等要素確認(rèn)壓蓋寬度。通常來(lái)說(shuō)壓蓋寬度保持在50 ～200m 為最佳。當(dāng)然受建筑物、背水側(cè)地形影響，在無(wú)法應(yīng)用灌漿、防滲墻，且壓蓋寬度相對(duì)來(lái)說(shuō)過(guò)大就可以用排水減壓方式控制壩基滲流。通過(guò)設(shè)置排水管的方式，將堤基壓力水排除，減少地下水壓力。

5 結(jié)語(yǔ)

如今我國(guó)水利項(xiàng)目正處于快速發(fā)展時(shí)期，在國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，建筑材料的質(zhì)量以及所用工藝水平都得到了很好的成長(zhǎng)，種種要素為我國(guó)水利項(xiàng)目水平的提升給予了很好的支持，是水利事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與前提。不過(guò)，以我國(guó)實(shí)際情況來(lái)看，水利項(xiàng)目滲漏問(wèn)題仍舊時(shí)有發(fā)生，而這顯然影響著水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，甚至?xí)绊懙缴鐣?huì)的建設(shè)。為了改善這一問(wèn)題，必須重視防滲技術(shù)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用，保障水利項(xiàng)目的安全與質(zhì)量。加固水利項(xiàng)目中需要嚴(yán)選施工工藝，保障工程的壽命與穩(wěn)定性。