水利工程塑性混凝土防滲墻防滲透技術(shù)應(yīng)用

◎張義林

近年來，我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平顯著提升，各類水利工程被廣泛建設(shè)，旨在為人民群眾的日常生活提供便利，減少自然災(zāi)害造成的影響和生命財(cái)產(chǎn)損失問題。在水利工程的建設(shè)過程中，始終受到水分的影響和限制，要全面強(qiáng)化水利工程的防滲透技術(shù)水平，其中塑性混凝土澆筑防滲墻在水利工程防滲透領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，且有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢和價(jià)值。基于此，本文針對水利工程塑性混凝土防滲墻的防滲透技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行深入的探究與分析，以期能夠進(jìn)一步提升水利工程防滲透技術(shù)的綜合應(yīng)用水平，為相關(guān)水利工程的施工建設(shè)提供一定理論指導(dǎo)和借鑒，從而提高混凝土墻的整體防滲效果。

與其他傳統(tǒng)類型的混凝土相比，塑性混凝土柔性效果更好，彈性模量較低且容易形變，抗裂及抗變性能力更強(qiáng)，綜合優(yōu)勢明顯，將塑性混凝土用于水利工程防滲墻及加固工程施工中防滲效果更好，特別是施工過程中能夠有效節(jié)約混凝土的用料，降低水利工程成本投入，施工流程和工序更加簡單便捷。因此，針對水利工程塑性混凝土防滲墻防滲透技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行全面探討和分析有重要的實(shí)踐意義和應(yīng)用價(jià)值。

一、水利工程中應(yīng)用塑性混凝土進(jìn)行防滲墻施工的重要意義

現(xiàn)如今，我國各地其所開展的水利工程不僅含有了傳統(tǒng)的水利工程設(shè)施、水利工程建筑，同樣也有水利輸電站等大規(guī)模建筑類型，此類水利工程主要通過人工介入的形式，對水資源和水利能源進(jìn)行全面的調(diào)控以及充分運(yùn)用，切實(shí)發(fā)揮出水利資源的作用和價(jià)值。但是不能忽視的是，在進(jìn)行水利工程的施工過程中，需要臨時(shí)阻斷水源并全面開展防滲施工，避免在后期通水之后出現(xiàn)滲透問題，直接影響水利工程的整體質(zhì)量和性能情況，更有甚者可能會(huì)引發(fā)更為嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)事故和經(jīng)濟(jì)損失，造成人員傷亡等多層次問題。當(dāng)前我國很多地區(qū)建設(shè)的水利工程中防水圍壩等重點(diǎn)部位防滲透性能相對較差，甚至?xí)r有發(fā)生滲水問題，久而久之會(huì)導(dǎo)致水利工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性難以充分保證，甚至釀成更為嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)隱患，對此，需要在水利工程中積極應(yīng)用防滲透施工技術(shù)，其中塑性混凝土防滲墻技術(shù)有其獨(dú)特的運(yùn)用意義和價(jià)值，不僅可以有效提升水利工程防滲透施工效果，同樣也能避免在施工過程中存在更多的技術(shù)難點(diǎn)問題，確保水利工程的防滲透水平能夠滿足工程未來的實(shí)際應(yīng)用需求。

二、水利工程中混凝土防滲墻的主要類型

1.樁柱式防滲墻。

在水利工程中樁柱式防滲墻，為相對常見的墻體之一，需要對墻面進(jìn)行鉆孔，并根據(jù)水利工程的實(shí)際需要進(jìn)行填充，鉆孔作業(yè)期間可以應(yīng)用沖擊力更強(qiáng)的鉆頭進(jìn)行作業(yè)，確保鉆頭能夠全面深入到混凝土墻面之中，并根據(jù)施工作業(yè)的需求預(yù)留好直徑相對較大的孔徑，前期鉆孔施工完成之后，需要應(yīng)用不同類型的材料進(jìn)行孔洞填充，其中可以應(yīng)用套管，確?；炷梁湍酀{的填充效果更加完全，減少施工質(zhì)量問題。在不同類型的水利工程中積極應(yīng)用樁柱式防滲墻，需要根據(jù)工程實(shí)際需求確定樁柱的具體分布和排列，并對不同樁柱之間進(jìn)行有效連接，例如針對某一地區(qū)土壩水庫工程建設(shè)防滲墻時(shí)需要綜合應(yīng)用樁柱式混凝土防滲墻施工技術(shù)，配合接頭管法、套機(jī)等多種技術(shù)類型，對防滲墻進(jìn)行鉆孔作業(yè)和填充作業(yè)施工完成之后，同樣也需要對樁孔進(jìn)行有效連接，確保防滲墻的穩(wěn)定性和緊密性效果，全面提高水庫工程的防滲透水平。

2.板樁灌輸式防滲墻。

此種類型的防滲墻最主要建設(shè)原理和施工原理在于，應(yīng)用震動(dòng)的形式將鋼板樁沖擊并固定于地基之下，此種板樁灌輸式防滲墻能夠從整體的角度對工程進(jìn)行防滲施工與處理，其中需要對邊界位置進(jìn)行有效焊接，底部增加活門小管。等鋼板樁下沉的指定深度之后，可以應(yīng)用液壓器或其他類型的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行拔樁，期間需要應(yīng)用防滲材料從活門小管進(jìn)行注入和添加，要確保焊接好的活門小管能夠?qū)崿F(xiàn)防滲材料的精準(zhǔn)流入，讓其形成完整性更強(qiáng)、防滲效果更好的水利工程防滲墻。

3.槽板式防滲墻。

在水利工程中應(yīng)用槽板式防滲墻同樣也需要應(yīng)用到混凝土進(jìn)行灌注，提前確定好防滲墻的所處位置并做好孔洞，應(yīng)用混凝土泥將注入孔洞之中，確保其能夠進(jìn)一步發(fā)揮穩(wěn)定與加固的結(jié)構(gòu)性作用，同時(shí)，全面提高視力工程混凝土防滲墻的綜合耐用性效果。要特別注意，當(dāng)混凝土泥將注入孔洞之后，也可以在其中配合應(yīng)用其他類型的防滲透材料，進(jìn)一步形成更加牢固的防水墻。在具體施工過程中，需要對孔洞的大小和排列情況進(jìn)行嚴(yán)格有序控制，例如不同孔洞的大小可以維持在7cm 左右，特別是不同槽孔的開動(dòng)距離和長度，可以結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，在應(yīng)用過程中槽板式防滲墻與樁柱式混凝土防滲墻的施工工藝相對類似。

三、水利工程塑性混凝土防滲墻防滲透技術(shù)應(yīng)用分析

1.搭建施工平臺。

在水利工程防滲墻施工過程中，應(yīng)用塑性混凝土進(jìn)行防滲施工需要提前保證施工平臺的平整度和穩(wěn)定性效果，確保施工過程中所應(yīng)用的不同類型機(jī)械設(shè)備都能充分發(fā)揮作用，并始終平穩(wěn)的放置于平臺之上；除此之外，需要做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，暢通施工現(xiàn)場運(yùn)輸?shù)缆?，避免因道路寬度設(shè)計(jì)不合格，直接影響后期施工過程中的車輛有效運(yùn)行。在施工平臺高度方面，要保證高于地下水位1.5m 左右，此種高度控制能夠有效排放施工過程中產(chǎn)生的廢水和渣土，與此同時(shí)也可以根據(jù)水域工程施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，合理確定平臺的挖填量。

2.導(dǎo)墻施工技術(shù)。

在實(shí)際開展水利工程防滲墻深溝開挖之前需要提前修建好導(dǎo)墻，具體的結(jié)構(gòu)和尺寸需要按照水利工程防滲墻的計(jì)劃方案和施工方案進(jìn)行綜合確定。大多數(shù)情況下，導(dǎo)墻會(huì)應(yīng)用矩形或直角梯形的形式，按照防滲墻的軸線進(jìn)行開挖，而導(dǎo)墻的厚度和深度也需要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行確定。在水利工程中會(huì)應(yīng)用混凝土導(dǎo)墻，其高度可以控制在0.5m 至2m 左右，確保導(dǎo)墻底部與水利工程防滲墻施工的原土層進(jìn)行緊密相連，其底部需要比現(xiàn)場施工場面高0.1m 左右，避免因降水問題導(dǎo)致地表水向下滲入。除此之外，為了進(jìn)一步減少導(dǎo)墻在施工過程中產(chǎn)生位移的情況，可以直接在導(dǎo)墻外側(cè)位置進(jìn)行全面夯實(shí)，其內(nèi)側(cè)可以應(yīng)用粘性土，避免泥漿滲入影響導(dǎo)墻的堅(jiān)固性，與此同時(shí)也可以應(yīng)用一定的支撐方法，確保導(dǎo)墻的垂直度和防滲墻的垂直度與實(shí)際要求相符合，具體的偏差要控制在10mm 以內(nèi)。

3.挖孔成槽技術(shù)。

在水利工程中積極應(yīng)用塑性混凝土防滲墻進(jìn)行施工，需要做好鉆孔成槽，這也是直接影響施工質(zhì)量水平和施工周期的重要工序之一。在槽孔施工過程中可以進(jìn)行分層次和分段開展，全面保障墻體施工的安全性和質(zhì)量情況，可以根據(jù)水利工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件和水文條件等，合理控制和規(guī)劃挖孔成槽階段施工時(shí)間，確保混凝土的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)和墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并綜合參考混凝土攪拌以及運(yùn)輸?shù)绕渌愋鸵蛩靥岣卟劭捉ㄔ斓姆蛛A段質(zhì)量效果。一般情況下，槽長長度為7m 左右，在進(jìn)行分段時(shí)，要最大程度上減少不同墻段之間的接縫情況，避免因?yàn)闇喜劢涌p緊密型不佳導(dǎo)致防滲墻總體防滲效果受到負(fù)面影響的問題出現(xiàn)；也可以適當(dāng)增加槽長以保證施工進(jìn)度，確保施工過程中的安全性。在具體的溝槽段施工時(shí)，可以應(yīng)用抓取法以及鉆孔抓頭法等不同類型的措施，其中抓取法綜合效率水平更高，也是水利工程造孔成槽施工階段最為常用的方法之一，配合沖擊鉆進(jìn)行挖孔成槽，中心線位置要與防滲墻的軸線保持重合，槽壁始終保持平直狀態(tài)，避免不同類型的雜物或廢渣直接落入槽孔之內(nèi)，影響后續(xù)施工的有序開展，全面提升挖孔成槽施工階段的質(zhì)量水平。

4.泥漿護(hù)壁施工。

泥漿護(hù)壁施工能夠進(jìn)一步保障防滲墻孔壁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性效果，避免在后續(xù)施工過程中出現(xiàn)坍塌問題，能夠有效保障施工質(zhì)量和安全。在進(jìn)行泥漿護(hù)壁施工時(shí)需要加入混凝土以及其他類型的粘性土材料，確保泥漿的密度和流動(dòng)性能夠與施工需求相符合。但是要注意在進(jìn)行泥漿護(hù)壁制作施工之前需要提前檢查現(xiàn)場所用泥漿的穩(wěn)定性和配比度，避免與施工規(guī)范要求不符合而影響泥漿護(hù)壁施工效果，特別是在制漿工藝配比、泥漿攪拌的過程中要全面做好施工記錄；除此之外也可以根據(jù)水利工程施工現(xiàn)場的實(shí)際需要，在工程建設(shè)周邊位置建造造漿廠，同時(shí)配置制漿池、沉淀池和存儲(chǔ)池等等，應(yīng)用自動(dòng)制漿系統(tǒng)或高速攪拌機(jī)全面提高泥漿護(hù)壁階段施工的效率和質(zhì)量。

5.清孔清槽施工。

在前期槽孔施工完成之后，需要對已經(jīng)挖好的槽孔進(jìn)行全面清理，避免前期施工過程中產(chǎn)生的泥沙影響施工質(zhì)量，甚至?xí)?dǎo)致塑性混凝土防滲墻的綜合性能無法充分實(shí)現(xiàn)。在孔槽施工結(jié)束之后，施工單位需要配合監(jiān)理單位進(jìn)行全面的自檢和工程質(zhì)量檢查驗(yàn)收，等到全面驗(yàn)收合格之后才可以逐一進(jìn)行清孔清槽和后續(xù)的工作。其中可以應(yīng)用定位法，對抓斗的位置進(jìn)行固定，應(yīng)用抓斗全面抓取底部沉渣和其他類型的雜物，也可以配合擦洗錘對孔槽接放處位置進(jìn)行全面的清理，將優(yōu)質(zhì)泥漿泵送槽內(nèi)施工過程中需要嚴(yán)格保證施工流程的規(guī)范性和施工技術(shù)的合理化，避免因不合格的施工措施導(dǎo)致槽孔坍塌問題。等到槽孔全部清理完成之后，需要保證孔內(nèi)的泥漿和沉渣在規(guī)定的指數(shù)范圍之內(nèi)，才可以進(jìn)行后續(xù)混凝土澆筑施工。

6.混凝土澆筑施工。

應(yīng)用塑性混凝土防滲墻等防滲技術(shù)時(shí)，至關(guān)重要的施工環(huán)節(jié)在于混凝土澆筑，澆筑過程中需要確保連續(xù)性效果，澆筑的速度也要始終保持穩(wěn)定狀態(tài)，如果在施工過程中出現(xiàn)斷電問題，或施工存在意外情況導(dǎo)致塑性混凝土澆筑中斷，需要現(xiàn)場施工人員第一時(shí)間采取緊急措施進(jìn)行處理。在應(yīng)用塑性混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，要提前將混凝土應(yīng)用攪拌車運(yùn)送至施工現(xiàn)場，通過管道泵送的形式將塑性混凝土泵送至澆筑點(diǎn)位，要保障澆筑管與槽軸線的一致性，如果應(yīng)用雙管進(jìn)行泵送，則需要針對不同管道之間的距離進(jìn)行合理有效控制，而澆筑管的管底位置也可以距離槽孔底部20cm 左右，如果超出此類范圍要注意將管道中心放置于最低點(diǎn)，避免因高度過高或過低直接影響塑性混凝土的澆筑質(zhì)量。在實(shí)際開展混凝土澆筑時(shí)可以提前下放澆筑管，排出管內(nèi)的泥漿，持續(xù)澆筑混凝土，可以從最深的導(dǎo)管開始逐一澆筑，最后澆筑相對較淺的導(dǎo)管，確保澆筑速度的穩(wěn)定性以及整體性，讓塑性混凝土的澆筑表面實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)上升。

在澆筑高度控制方面可以維持在超出原有設(shè)計(jì)高度0.5m 的范圍內(nèi)，為塑性混凝土防滲墻的固結(jié)誤差提供一定空間。在澆筑時(shí)需要全面觀察和測量孔槽內(nèi)部混凝土的高度和速度，記錄好相關(guān)數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)混凝土堵塞漏漿等多方面問題。在澆筑完成之后，需要對槽孔以及塑性混凝土進(jìn)行一定的保濕和養(yǎng)護(hù)，避免因?yàn)楹笃陴B(yǎng)護(hù)不到位，使得塑性混凝土初凝過程受到外界氣溫因素的影響而出現(xiàn)裂縫情況，導(dǎo)致防滲墻的綜合防滲效果不佳，要始終確保防滲墻的綜合承載力與施工需求相符合。除此之外，在不同槽孔接縫處位置要切實(shí)提高塑性混凝土的澆筑水平，可以應(yīng)用接頭管法進(jìn)行處理，既保障了接頭位置的嚴(yán)密性，也為塑性混凝土的防滲效果水平提升奠定良好基礎(chǔ)。

四、水利工程中塑性混凝土防滲墻應(yīng)用案例分析

A 水庫坐落于我國北方地區(qū)，該水庫始建于1960年，面積達(dá)6.5km2，該水庫壩址以上的河道長5.5km，水庫總庫容為190 萬m3，匯集了防洪、灌溉等多項(xiàng)功能。A 水庫作為小型水庫在進(jìn)行大壩建設(shè)和修繕過程中應(yīng)用了塑性混凝土防滲墻，以進(jìn)一步提高大壩的滲流穩(wěn)定性。

根據(jù)A 水庫原有的大壩建設(shè)資料，可以得知該大壩主要為粉質(zhì)粘土心的墻壩，壩頂寬4m，為混凝土路面，而大壩的上游應(yīng)用干砌石進(jìn)行護(hù)坡，下游則應(yīng)用草皮進(jìn)行護(hù)坡?？紤]到A 水庫的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)建設(shè)需求，需要著重提升大壩的防滲體系，因?yàn)樵谠假Y料中曾記載該大壩在正常運(yùn)行狀態(tài)下曾經(jīng)出現(xiàn)過下游大面積滲水的情況，因此結(jié)合A 大壩的實(shí)際需求和山區(qū)丘陵地區(qū)的地理位置，經(jīng)過前期滲流穩(wěn)定性測算，可以得知A 水庫的校核洪水位為45m，下游水位為41m，最大的水頭差為14m。

在混凝土防滲墻施工中，主要采取C15 塑性混凝土，允許升降比降為50，應(yīng)用液壓抓斗法進(jìn)行施工，同時(shí)在塑性混凝土防滲墻的施工過程中，厚度取0.4m 讓其頂部與大壩原有的壩頂路面進(jìn)行有效連接。在A 大壩的水利工程中，對該水庫大壩進(jìn)行防滲處理之前，壩坡的出逸點(diǎn)高程體現(xiàn)為48.93m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于排水體的高程，因此在水庫大壩實(shí)際應(yīng)用過程中存在較多的滲流不安全問題，而應(yīng)用塑性混凝土進(jìn)行防滲墻施工與處理之后，會(huì)使得壩坡的出逸點(diǎn)不論是在設(shè)計(jì)還是正常的工況狀態(tài)之下都能落于排水棱體之內(nèi)（圖1），保障了防滲效果，特別是比降也小于滲透破壞的允許比降，整體防滲效果更好，防滲措施能夠進(jìn)一步降低大壩的浸潤線高度，提高整體壩體結(jié)構(gòu)的抗滑與穩(wěn)定性。

圖1 A 水庫防滲處理后浸潤線圖示

由此可見，在以往的水利工程中，我國的大壩大多為土石壩，建設(shè)時(shí)間相對較長，甚至?xí)谘雌诘葧r(shí)刻出現(xiàn)險(xiǎn)情問題，因此需要對現(xiàn)有的土石壩水庫進(jìn)行全面的加固，消除風(fēng)險(xiǎn)隱患，確保大壩的綜合質(zhì)量水平與實(shí)際需求相符合，減少對人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的威脅和影響。對此類已經(jīng)出現(xiàn)破損的大壩進(jìn)行加固時(shí)，可以直接應(yīng)用灌漿以及高壓噴射灌漿等多重方法進(jìn)行有針對性地維護(hù)，其中塑性混凝土是綜合優(yōu)勢更加明顯的材料之一，既能夠滿足水庫大壩加固的強(qiáng)度需求，也能在抗?jié)B效果方面表現(xiàn)優(yōu)良，應(yīng)用塑性混凝土之后在鋼筋、水泥等其他材料的應(yīng)用相對較少，極大地節(jié)約了水庫加固除險(xiǎn)施工成本，既縮短了工程周期，也實(shí)現(xiàn)了更好水平的防滲墻大壩加固效果。

結(jié)論：總而言之，在不同類型的水利工程施工建設(shè)中，可以廣泛應(yīng)用塑性混凝土，發(fā)揮其綜合性能，耐久性強(qiáng)、抗震性好等多方面特點(diǎn)，防滲墻的成墻質(zhì)量效果更高，能夠有效應(yīng)對和適應(yīng)水利工程地基變形等多層次需求，同時(shí)應(yīng)用塑性混凝土能夠有效縮短工期，減少工程造價(jià)投入。也正因如此，塑性混凝土防滲墻在不同類型的水利工程中被積極應(yīng)用，有較強(qiáng)的推廣價(jià)值，希望本文針對我國水利工程塑性混凝土防滲墻以及防滲技術(shù)的應(yīng)用開展探究，能夠?yàn)槲覈?dāng)前水利工程的綜合建設(shè)質(zhì)量水平的提高奠定良好基礎(chǔ)。