水利堤防加固工程中防滲墻施工技術(shù)

江曉舜

廣西科源工程咨詢有限責(zé)任公司 廣西 南寧 530022

引言

水利堤防工程是一種建設(shè)工程，旨在控制水流和洪水，防止洪水泛濫，并保護(hù)周邊地區(qū)免受洪水災(zāi)害的影響。水利堤防工程通常由水壩、堤防、排水溝、水閘等設(shè)施組成，它們可以在干旱季節(jié)為周圍的農(nóng)田和城市提供水源，也可以在雨季為周圍地區(qū)提供防洪保護(hù)。水利工程是維護(hù)國家經(jīng)濟(jì)、安全和人民生命財產(chǎn)安全的重要工程之一，水利堤防是水利工程中的重要組成部分，其安全穩(wěn)定對于人民生命財產(chǎn)的保障至關(guān)重要。防滲墻是水利堤防加固工程中常用的一種技術(shù)手段，其作用是防止水土流失和滲漏，從而保證水利工程的安全穩(wěn)定。

1 水利堤防工程與加固工程

水利堤防工程的設(shè)計需要考慮多種因素，例如河流的流量、地質(zhì)條件、水文特征和洪水歷史等。這些因素對于確保水利堤防工程的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。由于水利堤防工程對于農(nóng)業(yè)和城市的發(fā)展和生產(chǎn)至關(guān)重要。

水利堤防加固工程是指針對已有的水利堤防進(jìn)行加固和修復(fù)，以增強(qiáng)其穩(wěn)定性和安全性的一種工程。這種工程通常由一系列措施和技術(shù)組成，包括土石方加固、防滲措施、浸潤線處理、基礎(chǔ)加固、降低堤面坡度等。水利堤防加固工程的實施需要在對堤防進(jìn)行全面檢測和評估的基礎(chǔ)上進(jìn)行，以確定加固工程的具體方案和措施。在進(jìn)行加固工程之前，必須先排除堤防中可能存在的缺陷和隱患，如沉降、滲漏、開裂等。土石方加固是水利堤防加固的主要方式之一，通常包括加固堤體、改善排水條件、修整堤面、加固邊坡等。防滲措施是另一個重要的加固方法。在水利堤防加固工程中，還需要對堤防基礎(chǔ)進(jìn)行加固和改進(jìn)，以保證其承載能力和穩(wěn)定性[1]。降低堤面坡度可以減輕堤防所受的水壓力和外力，從而增強(qiáng)其抗洪能力和穩(wěn)定性。

2 防滲墻及技術(shù)概述

2.1 防滲墻功能分析

第一，防滲墻技術(shù)能夠通過加裝防滲材料，如防滲膜和地下排水系統(tǒng)等，有效地防止水從堤防中滲透到地下。這樣可以避免水滲透對地下土壤的侵蝕和對工程結(jié)構(gòu)的破壞，從而保護(hù)水利工程的穩(wěn)定性和安全性。第二，由于防滲墻技術(shù)可以有效地防止水的滲透和對工程結(jié)構(gòu)的破壞，因此可以延長水利工程的使用壽命，減少維護(hù)和修復(fù)的次數(shù)和費用。第四，防滲墻技術(shù)可以通過提高加固工程的抗?jié)B性能，提高工程的質(zhì)量和可靠性。這可以避免加固工程出現(xiàn)滲漏和其他故障，從而保護(hù)水利工程的穩(wěn)定性和安全性。當(dāng)防滲工程主體得以正常發(fā)揮作用，水利工程主體質(zhì)量也會進(jìn)一步提高，這也是延長工程使用壽命的根本所在。

2.2 防滲墻特點分析

①防滲效果好。其防滲效果優(yōu)于其他加固措施。②施工簡便。防滲墻技術(shù)的施工相對簡便，不需要大量的機(jī)械設(shè)備和人力，可以快速完成施工[2]。③對環(huán)境影響小。防滲墻技術(shù)對環(huán)境的影響相對較小，施工過程中不會對周圍環(huán)境造成過大的干擾和污染。④適用范圍廣。防滲墻技術(shù)適用于各種類型的水利工程，如河道、水庫、防洪堤、引水渠等。⑤經(jīng)濟(jì)實。防滲墻技術(shù)相對其他加固措施來說，其施工成本相對較低，能夠在經(jīng)濟(jì)上實現(xiàn)效益最大化。⑥增強(qiáng)抗震能力。防滲墻技術(shù)在加固水利工程的同時，也能夠增強(qiáng)其抗震能力，提高工程的安全性。

2.3 防滲墻技術(shù)類型

2.3.1 懸掛式防滲墻。懸掛式防滲墻采用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)的懸掛框架，將防滲材料懸掛在框架上，形成一個具有抗?jié)B性能的隔水墻體。應(yīng)用中，懸掛式防滲墻的施工可以適應(yīng)各種復(fù)雜地質(zhì)條件，如地下水位高、土層不均勻等。同時，懸掛式防滲墻施工完成后，可以方便地進(jìn)行維護(hù)和修復(fù)，避免了傳統(tǒng)防滲墻施工后難以維護(hù)的問題。需注意，懸掛式工程因其工程主體只能深入地表淺層，雖然可以適當(dāng)加長滲徑，但仍無法做到全封閉滲流。為此，為保證防滲效果，通常會設(shè)置兩道懸掛式防滲墻，從而在共同作用下，按照一定比例按分擔(dān)水頭[3]。

2.3.2 半封閉防滲墻。半封閉防滲墻是一種利用混凝土或者其他材料建造的防滲墻體，與傳統(tǒng)的全封閉防滲墻不同的是，它只在一側(cè)與地面相連，另一側(cè)則開放。應(yīng)用中，相比于全封閉防滲墻，半封閉防滲墻的施工更加方便，不需要進(jìn)行全面的封閉，可以節(jié)省施工時間和成本。半封閉防滲墻只需要在一側(cè)進(jìn)行封閉，可以節(jié)約大量材料，降低工程成本。此外，半封閉防滲墻的開放一側(cè)可以起到排水的作用，避免了全封閉防滲墻易積水、難排水的問題。

2.3.3 全封閉防滲墻。全封閉防滲墻是一種在水利工程中廣泛采用的防滲技術(shù)。它是一種完全封閉的墻體結(jié)構(gòu)，可以有效地防止水的滲透，保護(hù)水利工程的穩(wěn)定性和安全性。應(yīng)用中全封閉防滲墻采用混凝土或其他材料進(jìn)行施工，具有較高的抗壓強(qiáng)度，可以承受一定的地下水壓力和土體壓力。同時，全封閉防滲墻結(jié)構(gòu)堅固，可以有效地抵抗地震的影響。此外，全封閉防滲墻適用于各種地質(zhì)條件，如地下水位高、土層不均勻等，適用于各種規(guī)模的水利工程。

3 水利堤防加固工程中防滲墻施工技術(shù)應(yīng)用方法

3.1 組合鉆機(jī)開槽法

該技術(shù)利用鉆機(jī)進(jìn)行開槽，然后在槽內(nèi)注入高強(qiáng)度防滲材料形成防滲墻。采用組合鉆機(jī)進(jìn)行開槽，施工速度快，能夠在較短時間內(nèi)完成大面積的防滲墻施工，提高了施工效率。而且，鉆孔開槽后，注入高強(qiáng)度防滲材料填充鉆孔中的空隙，形成一體化的防滲墻，防滲效果好，可以有效防止地下水的滲透，提高水利堤防的穩(wěn)定性和安全性。施工過程中可以通過調(diào)整鉆孔深度、寬度等參數(shù)，控制防滲墻的厚度和強(qiáng)度，以滿足設(shè)計要求[4]。

結(jié)合實際建設(shè)情況，可將防滲墻組合鉆機(jī)開槽法應(yīng)用過程進(jìn)行如下總結(jié)：①根據(jù)設(shè)計要求，在水利堤防的表層確定防滲墻的位置，一般選取距離堤防表面一定深度的位置。②采用組合鉆機(jī)進(jìn)行開槽，鉆孔深度一般為30-40m，寬度和深度根據(jù)設(shè)計要求而定。③清理鉆孔內(nèi)部的雜物和泥沙，確保防滲材料能夠充分填充鉆孔中的空隙。④在鉆孔中注入高強(qiáng)度防滲材料，如水泥漿、聚氨酯泡沫等，填充鉆孔中的空隙，并與鉆孔周圍的土體形成一體化的防滲墻。⑤防滲墻注入完成后，需要進(jìn)行驗收，檢查防滲墻的密實程度和防滲效果，以確保水利堤防的穩(wěn)定性和安全性。

而為保證組合鉆機(jī)開槽施工質(zhì)量，施工人員還需注意幾方面問題：一方面，鉆孔開槽時，需要注意安全措施，避免地質(zhì)災(zāi)害和施工事故的發(fā)生，保障施工人員的安全。另一方面，在施工前需要對現(xiàn)場進(jìn)行綜合勘測，了解地質(zhì)情況和施工條件，制定合理的施工方案和防滲墻設(shè)計方案，保障施工質(zhì)量和效果。

3.2 小直徑深層攪拌樁法

防滲墻小直徑深層攪拌樁法采用小直徑深層攪拌樁機(jī)進(jìn)行施工，將土壤和水泥混合攪拌成一定強(qiáng)度的防滲墻體，以達(dá)到防滲目的。從實際施工情況角度而言，采用小直徑深層攪拌樁機(jī)施工，施工速度快，能夠在較短時間內(nèi)完成大面積的防滲墻施工，提高了施工效率。此外，防滲墻小直徑深層攪拌樁法適用于各種地質(zhì)條件，如土、巖石等地質(zhì)環(huán)境，能夠根據(jù)不同的地質(zhì)條件選擇不同的攪拌深度和防滲材料[5]。

小直徑深層攪拌樁法的具體施工流程為：①根據(jù)實際工程情況進(jìn)行地質(zhì)勘測，確定防滲墻的位置、深度、長度等參數(shù)，并進(jìn)行設(shè)計。②確定施工場地，進(jìn)行地面清理、平整、壓實等準(zhǔn)備工作。同時，準(zhǔn)備施工所需的攪拌樁機(jī)、水泥、沙子、水等材料和設(shè)備。③按照設(shè)計要求和工藝流程，在施工區(qū)域內(nèi)先進(jìn)行小直徑攪拌樁的打樁工作，然后將鉆桿慢慢下降，不斷進(jìn)行深度攪拌，形成連續(xù)的防滲墻。施工過程中，需要注意混合比例、攪拌深度、攪拌速度等參數(shù)的控制，以確保防滲墻的質(zhì)量和穩(wěn)定性。④當(dāng)防滲墻的攪拌深度達(dá)到設(shè)計要求后，攪拌樁機(jī)停止工作，待防滲墻固化后，進(jìn)行后續(xù)的加固工作。并做好工程驗收工作。

需要注意的是攪拌樁機(jī)在施工過程中會對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，需要注意安全措施，避免地質(zhì)災(zāi)害和施工事故的發(fā)生，保障施工人員的安全。而且，在選擇攪拌樁機(jī)時，需要根據(jù)地質(zhì)條件和施工要求選取合適的機(jī)型和配套設(shè)備，以確保施工效果和質(zhì)量。

3.3 開槽機(jī)開槽法

相較于傳統(tǒng)的防滲墻技術(shù)，防滲墻開槽機(jī)開槽法具有施工速度快、效率高的特點。開槽機(jī)可以實現(xiàn)一次性開挖一條較深較窄的槽道，減少了人工勞動力的投入和施工周期。此外，在施工過程中，開槽機(jī)可以根據(jù)設(shè)計要求精確地控制開槽深度和坡度，確保開挖槽道的質(zhì)量和精度。防滲墻的鋪設(shè)和灌注混凝土也可以在開槽機(jī)的幫助下更為精確、快捷。

使用開槽機(jī)在堤體表層土壤上進(jìn)行開槽，通常開槽深度為1-2m，寬度根據(jù)防滲墻的寬度而定。開槽深度應(yīng)保持一致，槽壁應(yīng)平整，以保證防滲墻的質(zhì)量。開槽過程中，需要注意采取安全措施，避免損壞堤體。在開挖的槽中，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，并在鋼筋網(wǎng)內(nèi)部灌注混凝土，形成防滲墻?；炷凉嘧⑼瓿珊?，等待其固化，保證防滲墻的質(zhì)量。待防滲墻固化后，將挖掘出來的土壤填充回槽中，并進(jìn)行壓實，恢復(fù)原有的堤體高度。在施工完成后，需要進(jìn)行驗收和檢測，確保防滲墻的質(zhì)量和防滲效果達(dá)到設(shè)計要求。

需注意，防滲墻開槽機(jī)開槽法施工需要嚴(yán)格按照設(shè)計要求操作，避免出現(xiàn)開槽深度不足、開槽不平整、防滲墻灌注混凝土質(zhì)量差等問題，確保防滲墻的質(zhì)量和效果。

3.4 射水法施工

采用射水機(jī)進(jìn)行噴射混凝土，施工速度快，一次噴射的面積大，相比于其他施工方法。射水機(jī)可以控制混凝土的流量、噴射速度等參數(shù)，可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，使得噴射出來的防滲墻精度更高，厚度更均勻。此外，與其他施工方法相比，防滲墻射水法施工成本相對較低，不需要大量的人力和機(jī)械設(shè)備，也不需要大面積的開挖，同時射水機(jī)具有多次利用的特點，可以節(jié)約材料和成本。并且，防滲墻射水法適用于各種地質(zhì)條件和施工環(huán)境，可以用于各種類型的水利工程加固，如水庫、水閘、堤防等。

第一，確定防滲墻的位置和深度，根據(jù)需要設(shè)置引水井和注漿孔等設(shè)施，安裝射水機(jī)和泥漿處理設(shè)備。第二，采用挖掘機(jī)等工具開挖出防滲墻的槽道。并對挖掘的槽道進(jìn)行檢查，保證槽道的平整和垂直度。同時，在槽道兩側(cè)安裝導(dǎo)墻鋼板，確保噴射混凝土不會流失。此過程需降低槽道內(nèi)的水位，以便進(jìn)行施工。第三，啟動射水機(jī)，將混凝土噴射到槽道內(nèi)，形成一道防滲墻。第四，對噴射的防滲墻進(jìn)行檢查，確保其密實度和質(zhì)量符合要求。待防滲墻噴射完成后，將槽道內(nèi)的水位恢復(fù)至原來水平。在防滲墻表面覆蓋一層防護(hù)層，以保護(hù)防滲墻不被水流侵蝕。

需要注意的是，在施工過程中，應(yīng)根據(jù)具體情況調(diào)整射水機(jī)的工作狀態(tài)，以確?；炷羾娚渚鶆?，并避免因施工不當(dāng)導(dǎo)致防滲墻質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。同時，還需嚴(yán)格控制水位，以免施工過程中發(fā)生事故。

4 結(jié)束語

水利堤防加固工程中，防滲墻施工技術(shù)是保障水利工程安全穩(wěn)定的重要手段之一。在防滲墻施工中，應(yīng)根據(jù)實際情況選擇適合的施工方法，并嚴(yán)格遵守施工流程和注意事項，確保施工質(zhì)量和效果。各種防滲墻施工方法均有其特點和適用范圍，在實際工程中應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和組合，以達(dá)到最佳的防滲效果。在未來，隨著科技的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，防滲墻施工技術(shù)也將不斷更新和完善，為水利工程的安全穩(wěn)定提供更為可靠的保障。