水利水電樞紐工程滲透問題防治措施

隋杰 高喜波

摘 要：我國(guó)城市化進(jìn)程的加快有效的推動(dòng)了相關(guān)的水利水電工程的發(fā)展，但是這些工程在實(shí)際的應(yīng)用過程中，會(huì)由于各種問題出現(xiàn)運(yùn)行質(zhì)量故障，嚴(yán)重的威脅和影響了人們的生產(chǎn)用水安全。為了更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)水利水電樞紐工程的質(zhì)量控制，就必須要著重處理好相關(guān)的滲透問題，認(rèn)真分析其產(chǎn)生原因并加以預(yù)防和治理。

關(guān)鍵詞：水利水電；樞紐工程；滲透；處理措施

水利水電工程的數(shù)量不斷增加，規(guī)模不斷的擴(kuò)大，這種情況下要想實(shí)現(xiàn)其功能的有效發(fā)揮，就必須要對(duì)其做好嚴(yán)格的治理控制和管理，對(duì)施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的管理，以更好的保證人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全，避免由于工程質(zhì)量導(dǎo)致的各種病害造成的災(zāi)害。一般來說，在水利水電工程的使用過程中，常見的病害有以下幾種：（1）一些工程達(dá)不到相應(yīng)的防洪施工規(guī)范，或者防洪的標(biāo)準(zhǔn)過低，無法滿足其實(shí)際的運(yùn)行需要。（2）工程中還存在一些水利水電工程的壩體、壩基存在滲漏的現(xiàn)象。（3）一些水利水電工程由于使用的時(shí)間較長(zhǎng)，出現(xiàn)了失修的狀況，導(dǎo)致其無法正常的運(yùn)行，需要及時(shí)的維護(hù)和加固處理。以上都是常見的水利水電工程的質(zhì)量問題，但是在這些問題中最為嚴(yán)重的影響工程的使用質(zhì)量的還是工程的滲漏問題，即地基或者壩體的滲漏導(dǎo)致的各種病害，嚴(yán)重的威脅著工程的使用質(zhì)量和安全。有關(guān)部門應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的工程滲漏情況，做好防滲工作以及灌漿處理。

1 防滲墻類型及其特點(diǎn)

在水利水電工程的施工和使用的過中，防滲墻作為一種重要的工程組成部分，對(duì)于工程的質(zhì)量有著非常重要的影響，因?yàn)檫@種墻體不僅可以有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)于工程的滲漏問題的預(yù)防，還對(duì)工程的強(qiáng)度有著非常重要的影響。所以，在實(shí)際的水利水電工程的施工過程中，應(yīng)該重視對(duì)墻體厚度以及其滲透性和耐久性的管理，一般來說，防滲墻的墻體厚度相對(duì)于其他的墻體厚度較薄，并且滲透系數(shù)較低。也可以實(shí)現(xiàn)較為理想的工程成本控制。而從施工工藝上來看，在施工過程中常用的方式有鋸槽法、鏈斗法以及薄型抓斗等幾種，下面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1.1 多頭深層攪拌水泥土成墻工藝

所謂多頭深層攪拌工藝就是指在施工過程中，通過攪拌樁機(jī)運(yùn)行過程中將水泥漿噴入指定位置的土體之后進(jìn)行攪拌，并且在其不同的樁之間搭建防滲墻，采用這種方法施工的防滲墻最大的深度可以達(dá)到二十余米。其最大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的節(jié)約，以及操作簡(jiǎn)便可以靈活的應(yīng)用于各種工程的施工條件中，另外，這種防滲墻體的實(shí)際應(yīng)用效果也是非常明顯的，因此也被廣泛的應(yīng)用于各類水利水電工程的防滲施工中。

1.2 鋸槽法成墻工藝

采用這種方法進(jìn)行施工的過程中，應(yīng)該注意的是要對(duì)鋸槽機(jī)的刀桿操作進(jìn)行嚴(yán)格的控制，因?yàn)殇彶鄯ǔ蓧に嚨淖畲筇攸c(diǎn)在于可以通過一定的速度和方向的控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)墻體的排渣，也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有的防滲墻的有效施工。在這種工藝的使用過程中，不僅要嚴(yán)格的控制其排渣系統(tǒng)的功能，還應(yīng)該對(duì)其傳動(dòng)裝置的運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行管理。由于這種施工工藝在實(shí)際的使用過程中具有較強(qiáng)的連續(xù)性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)深度較深的防滲墻的施工，并且能夠適用于粘土、砂土和卵石粒徑較小的混合材料，所以在實(shí)際的水利水電工程的施工中也比較常見，另外，還可以根據(jù)工程對(duì)于實(shí)際強(qiáng)度的要求進(jìn)行不同的防滲指標(biāo)控制。

1.3 鏈斗法成墻工藝

這種防滲墻的施工工藝最大的特點(diǎn)是在施工的過程中使用鏈斗式開槽機(jī)排樁進(jìn)行墻體的施工位置開鑿，并根據(jù)墻體的深度進(jìn)行溝槽的挖掘，以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)防滲墻施工中的深度和寬度等尺寸因素的控制，另外，這種施工工藝也比較適合于粘土、砂土和粒徑小的材料的施工。

1.4 薄型抓斗成墻工藝

采用斗寬為0.3m的薄型抓斗挖土開槽，泥漿護(hù)壁，澆筑塑性混凝土或用自凝灰漿形成薄壁防滲墻，最大成墻深度可達(dá)40m，適用于粘土、砂土及卵石和砂礫的含量與粒徑在一定范圍內(nèi)的土層。

1.5 射水法成墻工藝

射水法成墻設(shè)備主要由造孔機(jī)、混凝土攪拌機(jī)和澆筑機(jī)組成。利用造孔機(jī)成型器內(nèi)的噴嘴，射出高速水流來切割土層，成型器上下運(yùn)動(dòng)切割修整孔壁，采用泥漿護(hù)壁，正循環(huán)或反循環(huán)出渣。槽孔形成后，澆筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防滲墻。成墻厚度為0.22-0.45m，深度可達(dá)30m。成墻垂直精度可達(dá)1/300，適應(yīng)于粘土、砂土和粒徑小于100mm的砂礫石地層。在1998年歷史罕見的特大洪水過后，在長(zhǎng)江、贛江、鄱陽湖等國(guó)內(nèi)重要堤防加固工程中，射水法得到廣泛采用，取得了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2 灌漿類型及其特點(diǎn)

土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法主要有均質(zhì)土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿等。

2.1 土壩壩體劈裂灌漿

土壩壩體劈裂式灌漿是運(yùn)用壩體應(yīng)力分布規(guī)律，用一定的灌漿壓力，將壩體沿壩軸線方向劈裂，同時(shí)灌注合適的泥漿，形成鉛直連續(xù)的防滲泥墻，從而堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層，提高壩體的防滲能力，并通過漿、壩互壓和濕陷，使壩體內(nèi)部應(yīng)力重分布，提高壩體變形穩(wěn)定性。針對(duì)裂縫的局部灌漿，在可能有裂縫的區(qū)域，均勻布置類似固結(jié)灌漿的灌漿孔群；對(duì)壩體施工質(zhì)量差，甚至出現(xiàn)上下游貫通的橫縫，一般應(yīng)做全線的劈裂灌漿。我國(guó)廣東省寶樹水庫(kù)用土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)來解決土壩壩體的滲漏問題，結(jié)果表明灌漿后壩體密實(shí)度得到提高，滲透系數(shù)降低，背水坡濕潤(rùn)滲水現(xiàn)象消失，壩體滲流量減少70%以上。

2.2 高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿防滲是借助于高壓水泥漿液射流沖擊破壞被灌地層結(jié)構(gòu)，使水泥漿液與被灌地層土顆粒摻混，形成壁狀固結(jié)體而起防滲作用。根據(jù)被灌地層結(jié)構(gòu)和防滲要求不同，又分為定噴、擺噴和旋噴。高壓噴射灌漿防滲處理的優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備簡(jiǎn)單、工效高、料源廣、造價(jià)低，搭接防滲的效果好。缺點(diǎn)是：機(jī)具較多、對(duì)地質(zhì)條件的要求較高，控制不好易在較大（>200mm）顆粒背后形成漏噴現(xiàn)象。

2.3 卵礫石層防滲帷幕灌漿

卵礫石層的防滲帷幕灌漿大都采用粘土為主加少量水泥的混合漿液進(jìn)行灌注，不同于在巖石中灌漿。卵礫石層灌漿難以形成自立的鉆孔，故常采用套閥式灌漿、循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。因受地質(zhì)條件的限制，不能有效控制漿液的填充范圍，為達(dá)到相對(duì)較高的防滲標(biāo)準(zhǔn)，常需采用3排以上的灌漿孔。隨著防滲墻技術(shù)的日益成熟，目前較少采用該方法，僅用于當(dāng)灌漿作為補(bǔ)充勘探的手段，同時(shí)兼顧防滲處理，可以更加準(zhǔn)確地針對(duì)發(fā)生集中滲漏的地點(diǎn)，通過少量的灌漿使問題得到解決的情況下。

2.4 控制性灌漿

控制性灌漿是近年來提出的一種改進(jìn)型灌漿工藝，是對(duì)傳統(tǒng)灌漿工藝的一種調(diào)整，通過控制漿液壓力和流量，在保證質(zhì)量和效果的前提下，有效控制灌漿范圍，節(jié)約時(shí)間和投資。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，各種基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，現(xiàn)代水利水電工程的施工過程中，各種質(zhì)量問題也凸顯出來，如果不及時(shí)有效的處理將會(huì)嚴(yán)重的影響工程的使用質(zhì)量和安全。而作為小型水利水電樞紐工程中的重要質(zhì)量問題的滲漏問題，在預(yù)防和治理的過中需要有關(guān)部門根據(jù)工程的實(shí)際情況的不同選擇合適的施工方式。

參考文獻(xiàn)

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