河南省水利工程施工中的防滲技術(shù)

吳美玲

本文主要探討河南省水利工程施工中的防滲技術(shù)，選取河南省某大壩水利工程，分析其出現(xiàn)滲水現(xiàn)象的原因，探索防滲施工技術(shù)，提高水利工程的建設(shè)質(zhì)量。

水利工程對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的意義，水利工程對(duì)水資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用和合理調(diào)節(jié)，有防洪、灌溉、發(fā)電、改善航運(yùn)條件等多種功能。水利工程比較復(fù)雜和特殊，容易受到外界環(huán)境的影響。水利工程施工中，存在許多技術(shù)性的問(wèn)題，做好防滲工作是順利開(kāi)展各項(xiàng)水利工作的重要前提。

一、工程概況

本次研究選取河南省的某大壩水利工程，對(duì)其防滲技術(shù)進(jìn)行分析。該大壩在基礎(chǔ)部分，出現(xiàn)嚴(yán)重的側(cè)漏。大壩土質(zhì)均勻，但在施工過(guò)程中，沒(méi)有徹底清理干凈基礎(chǔ)，滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)在壩體與基礎(chǔ)接觸部分?；A(chǔ)接觸層與壩體間，存在腐殖土，大約20cm厚。土層的強(qiáng)度低，含水量大，并且具有流塑性。腐殖土主要是植物根系、砂石、礫石、腐殖質(zhì)等，屬于強(qiáng)透水層。在筑壩時(shí)，沒(méi)有清除被破碎風(fēng)化的砂巖。主河槽段的大壩基礎(chǔ)處，砂巖有比較高的風(fēng)化情況。由于沒(méi)有清除徹底，也導(dǎo)致接觸面與層面出現(xiàn)滲水。有層間泥化夾層、節(jié)理裂隙，存在于壩基的砂巖中，通過(guò)這些裂隙，水庫(kù)中的蓄水不斷流出。

二、水利工程出現(xiàn)滲水現(xiàn)象的原因

1.外界因素

通常外界條件會(huì)影響水利工程的建設(shè)，水利工程出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象，也與外界因素有關(guān)。外界因素影響整體的施工質(zhì)量，以及后期使用效果。水利工程使用時(shí)間太長(zhǎng)，也會(huì)影響力學(xué)性能和強(qiáng)度，容易出現(xiàn)滲漏問(wèn)題。如果沒(méi)有有效的維護(hù)，更容易復(fù)發(fā)滲漏。

2.結(jié)構(gòu)變化

水利工程的施工結(jié)構(gòu)很大程度上，決定了工程的施工水平和質(zhì)量。水利工程的施工與許多因素有關(guān)，結(jié)構(gòu)變化影響整個(gè)施工，以及水利工程的使用年限。如果水利工程老化，容易有裂紋產(chǎn)生，導(dǎo)致滲漏。因此合理的規(guī)劃水利工程的結(jié)構(gòu)十分重要。

三、水利工程防滲施工技術(shù)

1.高壓噴射灌漿施工

根據(jù)河南省某大壩水利工程的實(shí)際情況，可以采用高噴灌漿法進(jìn)行防滲。本次研究中，水利工程設(shè)計(jì)噴灌，應(yīng)用三管法擺噴方式。要充分調(diào)研防滲墻位置的地質(zhì)情況，結(jié)合相關(guān)的技術(shù)規(guī)范等，進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)，確定相關(guān)的施工參數(shù)。本次施工的氣壓為0.6～0.8MPa。漿壓為0.8MPa。孔距為1.2m。擺速（0.8～1.0）V次/min，擺角15°。砂礫層提升速度10cm/min。漿液密度1.6g/cm3。水壓為35～40MPa。粘土層提升速度15cm/min。

表1 噴射氣流、氣壓參數(shù)

調(diào)研施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件，本次水利工程防滲技術(shù)，適合單排三重管擺噴法。需要灌漿施工、鉆進(jìn)成孔?？组g距設(shè)置為1.2m左右。使用小130鉆具、SH-150鉆機(jī)。采用高壓噴射灌漿技術(shù)，噴射灌漿需要應(yīng)用0500-4高噴臺(tái)車(chē)。制備水泥漿需要ZJ-400型高速制漿機(jī)。同時(shí)需要電動(dòng)空壓機(jī)、灌漿泵、高壓水泵。水、氣、漿的輸送，應(yīng)用高噴三重管。高壓泵壓強(qiáng)為75kW，當(dāng)水、氣、漿通過(guò)時(shí)，高壓水噴射流的壓強(qiáng)大約35～40MPa。周?chē)h(huán)繞氣流，也有一定的壓強(qiáng)強(qiáng)度。土體同時(shí)受到氣流、高壓水噴射流的作用，會(huì)有部分顆粒被噴入高壓水泥漿。原本的地層結(jié)構(gòu)和組成會(huì)發(fā)生變化，主要是由于攪拌混合的大顆粒、地層，形成凝結(jié)體。在操作過(guò)程中，地基的強(qiáng)度明顯上升，防滲作用明顯。

鉆機(jī)就位后，需要造孔作業(yè)。要墊高鉆機(jī)，并且保持平穩(wěn)。檢查鉆機(jī)的周?chē)闆r。調(diào)成水平狀態(tài)后，開(kāi)始作業(yè)，注意偏差不能超過(guò)5cm。如下圖所示，為高壓噴射灌漿法的具體施工方法。首先將高噴灌漿臺(tái)車(chē)就位，保持水平狀態(tài)。對(duì)孔口和井口的位置進(jìn)行調(diào)整，保持對(duì)應(yīng)。檢查所有機(jī)械、管路等是否正常。正常后，將噴桿下入，進(jìn)行試噴。其次，需要沖洗機(jī)具。一個(gè)孔的噴射完成后，到下一個(gè)孔噴射，低于十分鐘的轉(zhuǎn)移時(shí)間下，輸漿系統(tǒng)可以不清洗。但較長(zhǎng)的時(shí)間下，輸漿時(shí)間較長(zhǎng)，氣溫高，需要進(jìn)行沖洗，防止堵塞管路。在成墻施工中，根據(jù)實(shí)際的施工情況，合理調(diào)整工序。

圖1 高壓噴射灌漿法施工方法

2.高噴防滲板墻的施工

對(duì)于高噴防滲板墻施工，需要嚴(yán)格根據(jù)工藝參數(shù)。本工程的水泥用量，總共為340kg/m2。壓縮空氣的參數(shù)主要是，排量70～90m3/h，壓力0.6～0.7MPa。高壓水的參數(shù)主要是，排量75L/min，壓力38～40MPa。水泥漿液的參數(shù)主要是，排量80L/min，壓力0.5MPa。砂卵石層控制提速6cm/min左右。土層控制提速10cm/min。

噴漿前需要合理調(diào)整注漿管、水角度的參數(shù)，使噴嘴處、水、漿、氣管道都能夠暢通運(yùn)行。在噴射范圍內(nèi)，土地會(huì)受到高速水流的影響，壓力過(guò)大，會(huì)影響土體的結(jié)構(gòu)，加速土體的碎裂。注意嚴(yán)格控制漿液的比重，每班要進(jìn)行四次或者五次，如果相對(duì)密度的誤差超過(guò)1%，要立即科學(xué)調(diào)整水灰比，噴射要及時(shí)停止。漿液注入的過(guò)程中，要注意攪混，沿水、氣射流切割范圍。原地層受到漿液的擠壓，就會(huì)使表面更加平整，促進(jìn)注漿過(guò)程的順利進(jìn)行。由于高壓的作用，水束周?chē)纬蓺饽唬蛊淠Σ亮ο陆?。因此，噴射的切割長(zhǎng)度可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加。顆粒、水、漿、氣體的混合液，在噴射切割長(zhǎng)度的末端，處于沸騰狀態(tài)，可以帶出地層中的小顆粒，增加地層結(jié)構(gòu)的牢固性。在噴射外圍的土體孔隙中，有灌注漿液會(huì)滲透其中，凝固后形成過(guò)渡層。根據(jù)實(shí)際情況，選擇合適的形狀和性能，發(fā)揮其防滲作用。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，水利工程的防滲技術(shù)是施工建設(shè)的重點(diǎn)，如果出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，要立即處理，選擇科學(xué)的防滲技術(shù)，最大程度上保證水利工程建設(shè)的質(zhì)量。注意防滲技術(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，有序?qū)嵭泄に嚕訌?qiáng)管理，促進(jìn)水利工程的正常運(yùn)行。