防滲施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

楊洪泉

（福建省蒲城縣水利水電技術(shù)隊(duì)，福建蒲城 353400）

防滲施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

楊洪泉

（福建省蒲城縣水利水電技術(shù)隊(duì)，福建蒲城 353400）

水利工程事關(guān)國計(jì)民生，事關(guān)百姓安康，發(fā)展民生水利工程是造福人民群眾的有效途徑。近年來，我國的水利工程事業(yè)取得了長足的發(fā)展，水利工程數(shù)量與規(guī)模與日俱增。新形勢(shì)下，水利工程建設(shè)的施工技術(shù)及其安全性也面臨著更高的要求，水利防滲技術(shù)逐步成為大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。文章針對(duì)防滲技術(shù)在水利建設(shè)工程中的應(yīng)用做了相關(guān)分析，以期同行指正并推動(dòng)水利工程防滲施工技術(shù)在此基礎(chǔ)上再出征、再攻堅(jiān)。

水利工程；防滲技術(shù)；灌漿技術(shù)；應(yīng)用

0 前 言

當(dāng)前，我國水利事業(yè)正處于快速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期及大有作為的黃金發(fā)展期。

我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)水利工程建設(shè)提出了新要求，發(fā)展新型城鎮(zhèn)化也對(duì)水利工程建設(shè)提出了新要求，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化亦對(duì)水利工程建設(shè)提出了新要求，生態(tài)文明建設(shè)、創(chuàng)新社會(huì)治理均對(duì)水利工程建設(shè)提出了新要求。

水利事業(yè)與廣大人民的根本利益息息相關(guān)，然而水利工程的滲漏現(xiàn)象卻屢見不鮮。

由此證明，現(xiàn)代水利工程建設(shè)過程中，防身施工技術(shù)仍亟待重視并完善，水利工程一旦發(fā)生滲透事件，不但會(huì)影響到水利工程的整體施工進(jìn)度與質(zhì)量，還將給建設(shè)單位與社會(huì)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重者甚至可威脅到人民生命財(cái)產(chǎn)安全，因而筆者認(rèn)為，加大對(duì)于水利工程防滲施工技術(shù)的研究具有重要的民生意義。

1 水利工程滲水原因

水利工程滲水原因有以下3個(gè)方面：大面積滲水；施工縫的影響和變形縫的影響。

1.1 大面積滲水

水利工程發(fā)生滲水現(xiàn)象的主要原因是在對(duì)地基周邊的基坑進(jìn)行施工時(shí)未按規(guī)范操作，施工過程中未按規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量控制管理，如基坑開挖后，未按常規(guī)進(jìn)行釬探，未采取必要的排水措施，造成基坑集水，使得地基表面的排水功能受阻，倘若遭遇強(qiáng)降水天氣，則會(huì)導(dǎo)致基坑內(nèi)的水無法有效排出，從而造成大面積的滲水現(xiàn)象［1］。

1.2 施工縫的影響

在工程建設(shè)實(shí)際中，尤其是規(guī)模較大的水利工程施工，為了方便起見，實(shí)際操作中常將一個(gè)工程分配為小單元來進(jìn)行施工。

此類施工條件下容易出現(xiàn)施工縫隙或變形縫，在后期處理過程中，因?yàn)椴僮鞑患?xì)，施工縫的契合未按設(shè)計(jì)、施工技術(shù)方案、工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，如此極易導(dǎo)致施工縫處的滲水事件。

1.3 變形縫的影響

施工中模板牢固系數(shù)欠佳，或因水利工程使用周期過長而生成變形縫隙時(shí)，此時(shí)較易產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象［2］。

變形縫的普通應(yīng)對(duì)方法為將縫隙以水泥封閉。但在處理過程中未注意到縫隙中央需要黏隔離層，從而使得基面與防水層間未形成良好的隔離狀態(tài)，無法幫助分散封鎖所需承擔(dān)的應(yīng)力。

2 水利工程防滲施工技術(shù)

水利工程防滲施工技術(shù)涉及到2個(gè)方面：灌漿技術(shù)的應(yīng)用和防滲墻技術(shù)的應(yīng)用。

2.1 灌漿技術(shù)

主要包括2個(gè)方面：

2.1.1 灌漿技術(shù)的應(yīng)用

灌漿技術(shù)歷來就是水利工程建筑地基處理過程中常用的手段，尤以壩基加固或防滲處理中使用的最為廣泛［3］。

事實(shí)上，絕大多數(shù)的大壩與水庫的地基需經(jīng)特別處理后，才可達(dá)到穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)與防滲要求。隨著我國水利建設(shè)的不斷發(fā)展與擴(kuò)張，可用于建造實(shí)力工程的天然地基數(shù)量是少之又少，灌漿技術(shù)在水利工程建設(shè)中的地基處理與防滲環(huán)節(jié)中發(fā)揮了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

但灌漿技術(shù)的施工工藝較一般的施工技術(shù)復(fù)雜，其所涉及的施工材料也較多。因而在防滲施工的實(shí)際操作中，應(yīng)根據(jù)水利工程實(shí)際情況來進(jìn)行鑒別與選擇。

但化學(xué)高分子材料、水泥、黏土是現(xiàn)代灌漿技術(shù)中不變的主體材料，防滲施工中采用水泥灌漿，可簡化施工技術(shù)，縮減施工成本，再者由于水泥結(jié)石后的硬度較高，有一定的抗損壞性［4］。

另外，黏土灌漿也是使用較為廣泛的手段，值得注意的是，所采用的黏土不宜選用普通沙地的松土，而以穩(wěn)定性高，吸水性強(qiáng)的黏土作為灌漿材料為宜，此外，通過灌注高分子化學(xué)灌漿材料進(jìn)行堵漏止水也得到了廣泛的運(yùn)用。

2.1.2 灌漿技術(shù)的施工要點(diǎn)

主要包括4個(gè)方面的內(nèi)容：

2.1.2.1 鉆孔

鉆孔時(shí)的孔頭大小應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行選擇。

首先應(yīng)進(jìn)行測(cè)量放線，該項(xiàng)工作為鉆孔的重點(diǎn)，其直接對(duì)孔位的準(zhǔn)確度、垂直度、基準(zhǔn)面標(biāo)高產(chǎn)生直接影響。

為保障鉆孔深度的一致性，建議為每個(gè)樁位的地面設(shè)置標(biāo)高，護(hù)筒與鉆具的中心應(yīng)重合，偏差≤2cm，鉆孔時(shí)需保證成孔中心始終與樁位中心對(duì)準(zhǔn)，保證鉆孔壁的均勻性，按照標(biāo)準(zhǔn)鉆孔率與逐漸加密的方式進(jìn)行操作，如此便可將先前所鉆之孔作為后續(xù)鉆孔的參照，亦可進(jìn)行比對(duì)，以便于盡早發(fā)現(xiàn)鉆孔質(zhì)量問題。

2.1.2.2 鉆孔沖洗

因鉆孔時(shí)，孔內(nèi)的雜質(zhì)可能因此殘留于孔內(nèi)，若不將殘留物沖洗干凈則有可能對(duì)后續(xù)灌漿造成影響。

所以，鉆孔結(jié)束之后應(yīng)及時(shí)沖洗巖層的裂縫及孔洞，宜用壓力水沖洗表面污物，使其充分濕潤，但不得留有水跡，沖洗壓力需根據(jù)裂縫的大小與孔洞深度進(jìn)行調(diào)整，否則將造成因沖洗力度不適而造成的裂縫變形或沖洗不凈［5］。

2.1.2.3 壓水試驗(yàn)檢查

壓水試驗(yàn)為灌漿施工的前期準(zhǔn)備，壓水試驗(yàn)可測(cè)定巖層單位的吸水率，針對(duì)巖層的滲透性進(jìn)行綜合分析，以為后期的灌漿工作奠定牢固的基礎(chǔ)。

2.1.2.4 灌漿

目前，灌漿可分為循環(huán)式與純壓式兩類。

循環(huán)式灌漿可使孔內(nèi)的漿液保持循環(huán)、流動(dòng)狀態(tài)，還可避免水泥沉淀，可收獲良好的灌漿效果；施工人員可根據(jù)回漿液與進(jìn)漿的相對(duì)密度差來判斷巖層對(duì)水泥的吸收性，循環(huán)式灌漿多用于以水泥和黏土為主要材料的灌漿中。

純壓式灌漿的操作相對(duì)簡單，但孔內(nèi)漿液的流速慢，極易沉淀而致縫隙或管路阻塞，該方法主要用于裂縫較大、鉆孔深度＜15m、吸漿量大的條件下［6］。

灌漿時(shí)可通過適當(dāng)加大壓力來增加漿液固結(jié)的硬度系數(shù)，提高防滲效果。漿液的濃度不是一成不變的，應(yīng)據(jù)巖層對(duì)漿液的吸收情況來調(diào)整。

2.2 防滲墻技術(shù)

主要包括2個(gè)方面的內(nèi)容：

2.2.1 防滲墻技術(shù)的應(yīng)用

防滲墻技術(shù)有助于縮減施工成本，涉及的施工工藝較多，如鋸槽法成墻工藝、地下連續(xù)薄防滲墻施工技術(shù)等［7］。

另外，中國水電五局首創(chuàng)的“連續(xù)取土振動(dòng)沉模防滲墻施工技術(shù)”經(jīng)過專家的成果鑒定與應(yīng)用論證后，被專家一致認(rèn)定為是一項(xiàng)可保證墻體厚均勻，使其表面光滑，提高地下連續(xù)墻的防滲性能，還可縮減施工成本，降低環(huán)境污染的防滲技術(shù)革新，該技術(shù)的可操作性已在內(nèi)蒙古海渤水利樞紐工程得到了有效驗(yàn)證。

該技術(shù)適用于粉細(xì)砂、砂礫石、砂性土、砂層等地質(zhì)條件，可滿足以上地質(zhì)條件下31m深混凝土防滲墻施工技術(shù)的需求，且該技術(shù)無需泥漿進(jìn)行固壁，尤其適應(yīng)于沙漠地段的節(jié)水環(huán)保工程建設(shè)。

防滲墻技術(shù)主要應(yīng)用于滲透系性較差、耐久性能好的防滲工程，由于泥漿的具有固壁性能，防滲墻施工主要利用各類挖槽機(jī)械，于地下開挖出適當(dāng)深度與寬度的溝槽，將所需材料澆注入內(nèi)，如此便可形成具有防滲、擋土、承載重力的連續(xù)性地下墻體。

2.2.2 防滲墻技術(shù)的施工要點(diǎn)

主要包括5個(gè)部分：

2.2.2.1 鉆進(jìn)

鉆頭開啟時(shí)向下鉆取的過程中所產(chǎn)生的沖擊力可粉碎較為堅(jiān)硬的巖石塊，一般采用鋼繩式?jīng)_擊鉆，鉆頭鉆進(jìn)后可形成孔槽，亦可壓實(shí)槽孔雙側(cè)的松散層。

2.2.2.2 固壁

前文已經(jīng)提及過泥漿的固壁作用，施工中常需在松散的地基開挖出一道長槽，在泥漿本身特性的作用下，可使槽孔保持一定的穩(wěn)定性而不至于坍塌。

泥漿的滲透力，由于地基本身就存有一定的縫隙，因此，槽孔內(nèi)的泥漿可滲透至周邊的地基土中，待泥漿在孔隙內(nèi)凝固后，可提升松散地基的抗壓性。

此外，附著于孔壁上的泥皮也使得槽孔的穩(wěn)定性大為增加。

2.2.2.3 混凝土澆筑

因混凝土具備易性佳、流動(dòng)性好的特征，再加上澆筑時(shí)可借助導(dǎo)管內(nèi)外混凝土與泥漿之間所形成的壓力差來填充泥漿空間，由此生成地下連續(xù)性防滲墻。

澆筑混凝土?xí)r應(yīng)檢查是否預(yù)留孔洞，確保鋼筋、模板、預(yù)埋件等無變形或移動(dòng)，澆筑前應(yīng)徹底清理雜物，建筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如有特殊情況則應(yīng)盡量縮短間隔時(shí)間，積極防范掉管、提脫、串槽、斷樁等防滲外墻混凝土澆筑中常出現(xiàn)的意外［8］。

2.2.2.4 聯(lián)合防滲作用

鉆機(jī)鉆擊巖層打造孔槽時(shí)，鉆機(jī)可對(duì)周邊的松土層造成擠壓力，地集中的泥漿凝結(jié)后所形成的固力，泥漿形成泥皮，可維持槽壁的穩(wěn)定，在三者的共同作用下可形成聯(lián)合防滲壁壘。

2.2.2.5 垂直度

垂直度對(duì)于射水法造墻、開槽機(jī)連續(xù)槽法造墻、深層攪拌樁防滲墻3種造墻技術(shù)而言均是施工重點(diǎn)，垂直度關(guān)乎所施工的防滲墻的軸線定位是否準(zhǔn)確。所以，施工期間應(yīng)嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范來對(duì)軸線位移偏差、左右偏差、鉆孔灌注樁孔斜率來進(jìn)行測(cè)算與記錄。

一旦發(fā)現(xiàn)偏差大于正常范圍，應(yīng)立即采取措施進(jìn)行糾正，保證準(zhǔn)確定位防滲墻墻體軸線。否則將導(dǎo)致墻底銜接不實(shí)、斷墻的發(fā)生，增加施工縫隙而造成集中性滲漏。

3 結(jié) 語

水利工程施工中的防滲處理技術(shù)多種多樣，每種技術(shù)均各有利弊，操作中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，但灌漿技術(shù)與防滲墻造墻技術(shù)仍為水利工程防滲處理最常用手段。

在進(jìn)行水利工程的防滲處理時(shí)，可結(jié)合施工地的具體情況，積極選用上述兩種技術(shù)，挑選適合的施工材料與施工技術(shù)，施工中應(yīng)對(duì)防滲建設(shè)工程開展全程技術(shù)與質(zhì)量監(jiān)督指導(dǎo)跟蹤服務(wù)，對(duì)分部工程的每個(gè)單元工程進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收并簽證，針對(duì)項(xiàng)目工程質(zhì)量實(shí)行周期性檢查，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題者，應(yīng)會(huì)同監(jiān)理對(duì)施工單位進(jìn)行批評(píng)，并督促其進(jìn)行返工處理。

隨著水利工程建設(shè)的不斷擴(kuò)大，未來的水利工程必將面臨更大的挑戰(zhàn)，必須做好迎接新困難的準(zhǔn)備，不斷加強(qiáng)對(duì)于水利工程建設(shè)的研究，以進(jìn)一步完善利國利民的水利工程建設(shè)，不斷改善水利基礎(chǔ)設(shè)施條件，提高水資源的利用率，為現(xiàn)代化建設(shè)添磚加瓦。

［1］王玲麗，劉學(xué)良.淺析水利工程建設(shè)的特點(diǎn)及在實(shí)際中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2011（05）：151.

［2］敬海峰，王寶，韓雪東.水利工程防滲處理施工技術(shù)應(yīng)用的探析［J］.黑龍江科技信息，2010（09）：239.

［3］陳明霞.高壓噴射灌漿技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用［J］.科技風(fēng)，2010（19）：180.

［4］李冰.防滲處理施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用［J］.科技風(fēng)，2011（17）：172.

［5］李彩紅.水利工程防滲處理施工技術(shù)應(yīng)用的探析［J］.河南水利與南水北調(diào)，2011（08）：154.

［6］崔毓.探析建筑施工中預(yù)防裂縫及滲漏的有效策略［J］.山西建筑，2012，38（10）：128－129.

［7］張寶真.中小型水利工程施工技術(shù)管理的分析和探討［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2011（09）：105－106.

［8］張桂東，韓嘯，趙珺.淺談水利工程防滲施工處理技術(shù)應(yīng)用［J］.科技資訊，2011（14）：47.

TV543

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1007－7596（2014）08－0058－03

2014－01－21

楊洪泉（1964－），男，福建浦城人，助理工程師。