水利水電工程滲漏成因和處理技術(shù)

胡俊杰，王志軍

（江西省水務(wù)集團(tuán)有限公司）

0 引言

近年來，中國(guó)逐步加大了水利水電工程建設(shè)力度，為充分發(fā)揮出水利水電工程應(yīng)有的作用和功能，就必須加強(qiáng)防滲處理，在具體施工建設(shè)中，防滲處理效果，對(duì)整座水利水電工程使用安全、施工質(zhì)量、使用壽命等皆有較大影響。因此，在水利水電工程施工中，基礎(chǔ)防滲處理是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前中國(guó)水利水電工程防滲處理方面，仍然以灌漿施工技術(shù)為主?；诖?，開展水利水電工程中防滲處理與灌漿施工技術(shù)的分析和研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

尋烏縣太湖水庫(kù)是一座中型水庫(kù)。水庫(kù)工程永久建筑物為3 級(jí)建筑物，相應(yīng)洪水標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)50 a 一遇，校核1 000 a 一遇；輸水管線及其建筑物為4 級(jí)建筑物，相應(yīng)洪水標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)20 a 一遇，校核50 a 一遇。水庫(kù)控制流域面積42.82 km2，總庫(kù)容23 842.26 萬m3，地埋球墨鑄鐵管長(zhǎng)40.29 km，重力流供水，管徑0.90 m。

2 水利水電工程發(fā)生滲漏水的主要原因

水利水電工程的特性決定了對(duì)施工質(zhì)量有較高的要求，既要滿足穩(wěn)定性的需求，也要兼顧抗震性。同時(shí)在具體施工中，還要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)滲漏問題進(jìn)行嚴(yán)格控制和有效處理。采取正確有效的防滲處理與灌漿施工技術(shù)，對(duì)滲漏水問題進(jìn)行集中處理，避免發(fā)生大面積滲漏水問題。案例工程在施工中，發(fā)生因基面周圍基坑施工和工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不相符的問題，致使排水性能下降，一旦遇到下雨天，極易發(fā)生停電和機(jī)械設(shè)備故障，無法將基坑中的水順利排出，致使基坑中的水面上漲，淹沒墊層，從而引發(fā)大面積滲漏問題。為保證水利水電工程施工各道工序能夠高效、有效的開展，需要對(duì)混凝土進(jìn)行科學(xué)合理的單元?jiǎng)澐?，在單元和單元之間就會(huì)存在縫隙，為水流滲漏提供通道，發(fā)生滲漏水問題。再加上，在施工中混凝土模板支撐牢固性不足，也會(huì)引發(fā)滲漏水問題。

3 常用的防滲處理技術(shù)

3.1 灌漿施工技術(shù)

灌漿施工技術(shù)應(yīng)用得當(dāng)，既能提升水利水電工程的抗?jié)B漏能力，又能起到良好的加固效果。灌漿施工技術(shù)防滲處理的機(jī)理是在壓力的作用下，將漿液輸送到縫隙位置，對(duì)縫隙進(jìn)行填補(bǔ)，從而達(dá)到防滲漏的目的。目前常用灌漿施工技術(shù)有以下三種：第一種，高壓噴射灌漿施工技術(shù)，是目前中國(guó)水利水電工程防滲處理中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，具有施工靈活、質(zhì)量控制好等優(yōu)勢(shì)。主要是利用工程鉆機(jī)鉆孔的方法進(jìn)行成孔處理，然后再利用高壓，將配制好的泥漿，從鉆桿頂部噴嘴噴射到孔洞中，形成一道高質(zhì)量的水泥防滲墻，提升水利水電工程抗?jié)B漏能力。也是本工程滲漏處理中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，具體應(yīng)用示意圖如圖1所示。

圖1 高壓噴射灌漿施工技術(shù)圖

第二種，土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)，主要機(jī)理是將配制好的漿液，灌注到發(fā)生滲漏的孔隙漏洞或者裂縫中，此種方法，既能對(duì)壩體進(jìn)行有效的修補(bǔ)，還能進(jìn)一步提升壩體的嚴(yán)密性。如果在施工中，壩體裂縫比較多，可采用全線劈裂灌漿技術(shù)進(jìn)行全面修補(bǔ)，從而形成連續(xù)的防滲墻。工程壩體劈裂灌漿施工示意圖如圖2所示。

圖2 壩體劈裂灌漿施工示意圖

第三種，卵礫石層帷幕灌漿施工技術(shù)，通過粘土和水泥按照一定的比例相互混合進(jìn)行灌漿，但相比于前兩種防滲處理技術(shù)，此種處理技術(shù)應(yīng)用范圍有限。

3.2 高壓噴射防滲墻施工技術(shù)

主要是通過高壓噴射形成的沖擊力來?yè)羝茐误w的覆層，將噴射出來的泥漿和周圍的土體進(jìn)行充分混合，再用大型攪拌機(jī)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，形成一種全新的結(jié)構(gòu)體，組成高強(qiáng)度防滲漏墻，從而提升水利水電工程的抗?jié)B漏能力。目前此項(xiàng)技術(shù)在水利水電工程防滲漏處理中具有非常廣泛的應(yīng)用，具有操作簡(jiǎn)單、設(shè)備便捷、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，得到了良好發(fā)展。

3.3 防滲墻施工技術(shù)

防滲墻是目前常用的防滲處理技術(shù)，一種是多頭深層攪拌防滲墻施工技術(shù)，另一種鋸槽防滲墻施工技術(shù)。前者在應(yīng)用時(shí)需要多臺(tái)攪拌機(jī)聯(lián)合施工，通過攪拌機(jī)將水泥輸送到滲漏位置，進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁缓笤龠M(jìn)行相應(yīng)的搭接，便于搭建防滲墻，從而提升防滲效果。后者對(duì)施工操作技術(shù)有更高的要求，如果在具體施工中，沒有嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，就會(huì)嚴(yán)重影響防滲漏效果。所以，在鋸槽設(shè)備切割土體時(shí)，需要嚴(yán)格按照特定的傾斜角進(jìn)行反復(fù)切割，保證防滲墻的厚度在25 cm左右，從而在防滲墻上形成一個(gè)凹槽狀態(tài)，提升防滲效果。本工程截滲墻施工示意圖如圖3所示。

4 水利水電工程建設(shè)中灌漿防滲施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 施工準(zhǔn)備

在水利水電工程灌漿防滲施工中設(shè)置1個(gè)集中拌合站，采用了可移動(dòng)式拌和機(jī)，為保證施工進(jìn)度，選擇了2 臺(tái)設(shè)備同時(shí)施工的方法。在施工現(xiàn)場(chǎng)的東側(cè)和西側(cè)，各設(shè)置了一座水泥庫(kù)，為避免水泥返潮，影響施工質(zhì)量，設(shè)置簡(jiǎn)便的工棚和地面返潮措施。同時(shí)按照施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求，選擇合理的原材料，本工程為降低水化熱對(duì)防滲處理效果造成的影響，采用了水化熱比較低的普通硅酸鹽水泥。水泥細(xì)度需要通過80.00 um 方孔篩的余量低于5%。本工程壩體接縫的張開度＜0.50 mm，則水泥細(xì)度通過71.00 um方孔的篩余量不能超過2%。灌漿防滲施工流程圖如圖4所示。

圖3 工程截滲墻施工示意圖

圖4 灌漿防滲施工流程圖

4.2 測(cè)量放線

為保證本工程防滲漏處理效果，在施工之前，按照設(shè)計(jì)規(guī)定，選擇了GPS全站儀進(jìn)行精確測(cè)量。灌漿防滲施工過程中，必須嚴(yán)格遵循水利水電工程施工建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保證壩體軸線、高層測(cè)量的誤差都在允許范圍中。尤其是在樁位確定中，標(biāo)記樁位的縱橫軸線可采用木樁固定，避免測(cè)量位置發(fā)生變化。

4.3 鉆孔

工程施工滲漏面積比較多，為保證防滲漏處理效果，鉆孔設(shè)備采用了油壓XU-150 型回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，當(dāng)鉆機(jī)就位之后，對(duì)鉆機(jī)的的垂直度、偏差值等進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，保證誤差在允許范圍中。同時(shí)對(duì)相關(guān)設(shè)備要進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，保證實(shí)用性能，避免影響成孔效果。鉆機(jī)安裝的主軸具有良好的垂直度，且開孔鉆頭必須和孔位對(duì)準(zhǔn)，誤差不能超過10.00 cm，并用高精度水平尺進(jìn)行鉆機(jī)水平度矯正，以保證鉆孔成孔質(zhì)量。

4.4 灌漿

在進(jìn)行灌漿之前，需要對(duì)漿液配合比的報(bào)告、原材料性能等進(jìn)行詳細(xì)檢查，保證所選的材料和配合比符合設(shè)計(jì)要求。在灌漿時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員，需要對(duì)混凝土用量及時(shí)記錄，避免發(fā)生縮孔問題。當(dāng)混凝土和樁頂標(biāo)高位置相近時(shí)，嚴(yán)格控制最后一次混凝土澆筑量，以保證樁頂標(biāo)高和設(shè)計(jì)相一致，灌漿完成之后，及時(shí)清洗灌漿設(shè)備，避免發(fā)生堵塞。

4.5 施工質(zhì)量控制

為保證水利水電工程防滲漏施工質(zhì)量，在案例工程施工中，嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行及時(shí)測(cè)定，保證混凝土材料、配合比、施工工序等都符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)對(duì)施工質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果及時(shí)整理，呈遞給上級(jí)部門，經(jīng)過上級(jí)部門審批通過之后，才能進(jìn)行下一道工序施工。在防滲漏施工之前，還要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙、招標(biāo)文件、合同文件等進(jìn)行熟知，避免發(fā)生工程變更，影響施工質(zhì)量，增加施工成本。

4.6 應(yīng)用效果分析

在本工程施工中影響因素比較多，對(duì)灌漿施工技術(shù)和防滲處理效果有較高的要求，采用了上述灌漿施工技術(shù)和防滲漏處理技術(shù)，取得了良好效果，解決了該水利水電工程中滲漏影響因素多，工程安全性的要求。滿足了當(dāng)?shù)毓┧?.53 萬m3和年供水量2 000.00余萬立方米的需求，對(duì)改善當(dāng)?shù)厣钣盟推髽I(yè)用水做出了重要貢獻(xiàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章結(jié)合理論實(shí)踐，分析了水利水電工程中防滲處理與灌漿施工技術(shù)，分析結(jié)果表明，防滲漏施工是水利水電工程施工建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容，其施工質(zhì)量直接決定了水利水電工程的總體質(zhì)量和后期使用壽命。因此，在具體施工中，必須結(jié)合工程特性和現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，應(yīng)用效果最好的防滲漏處理技術(shù)，為保證防滲漏施工效果，需要規(guī)范施工工序，并不斷改進(jìn)施工技術(shù)，才能保證水利水電工程施工質(zhì)量，促使中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健增長(zhǎng)。