水利工程中防滲施工技術(shù)的應(yīng)用

李曉鵬

（中工武大設(shè)計研究有限公司，湖北 武漢430070）

我國擁有一定數(shù)量的水利工程，各種水利工程的結(jié)構(gòu)也都存在著很大的差異性，水利工程承擔(dān)著防洪灌溉的作用，同時還承擔(dān)著為居民提供水源的重要作用。而滲透的出現(xiàn)，影響了水利工程施工進(jìn)展，研究防滲施工技術(shù)對水利工程意味深遠(yuǎn)。本論文分別對水利工程防滲技術(shù)、灌漿的處理以及防滲墻的處理方法進(jìn)行了分析。同時還提出了單薄抓斗防滲墻、多頭深拌技術(shù)、鏈斗等方法。單薄抓斗防滲墻工藝是指在挖槽的過程中，通過挖掘出的泥漿對槽壁進(jìn)行有效保護(hù)，同時在挖掘的時候，實(shí)施可塑性混凝土的澆筑作業(yè)。而多頭攪拌是在土地中進(jìn)行泥漿噴射同時均勻攪拌，是為了讓混凝土和水泥漿更好的結(jié)合在一起，隨后凝固成為復(fù)合水泥樁，從而構(gòu)造成具備更好反滲透性的墻。鏈斗法是利用鏈斗開槽機(jī)開展取土作業(yè)，配合泥漿護(hù)避進(jìn)行混凝土的灌注，從而構(gòu)建防滲性能良好的墻體，來減少水利工程滲透的情況出現(xiàn)［1］。

1 水利工程防滲技術(shù)的簡要概括

在整個水利工程中，工程質(zhì)量必須滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，無論是穩(wěn)定性和抗震性全部都應(yīng)該滿足要求，同時還要謹(jǐn)防滲透情況的出現(xiàn)。過去經(jīng)驗得知水利工程出現(xiàn)問題的原因在于，施工過程中某個環(huán)節(jié)不規(guī)范。此外，滲透情況的出現(xiàn)也和技術(shù)不夠先進(jìn)有很大的關(guān)系，最終導(dǎo)致出現(xiàn)滲透情況。大多情況下，水利工程建設(shè)都制定了非常專業(yè)、系統(tǒng)、科學(xué)的方案，同時防滲技術(shù)也應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。假如水利工程防滲技術(shù)無法滿足要求，必將對施工過程造成極大的影響，阻礙整個工程進(jìn)度，更可能出現(xiàn)安全隱患[2]。當(dāng)出現(xiàn)滲透情況的時候，一般要及時處理。

同其他建筑物作比較，水利工程建設(shè)施工應(yīng)當(dāng)具備極高的穩(wěn)定性、抗震性，各個方面性能都應(yīng)該達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時需要注重基礎(chǔ)部分的防滲情況。在整個水利工程建造過程中，一旦出現(xiàn)滲漏情況，不僅會給國家經(jīng)濟(jì)造成巨大的損傷，而且還會給后期整個工程留下巨大的安全隱患。通過分析國外水利工程項目了解到，基礎(chǔ)部分出現(xiàn)滲水的主要原因在于基面周邊基坑的施工要求未能達(dá)標(biāo)，造成排水系統(tǒng)不完成，當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣或者是停電的情況，或是機(jī)器出現(xiàn)故障時，容易導(dǎo)致基坑中的水無法及時排出去，從而造成水面不斷上漲，甚至有可能淹沒掉墊層，從而造成施工過程大量滲水情況出現(xiàn)。另外施工縫的劃分，也是造成水利工程滲水的另一原因所在。在整個施工建設(shè)過程當(dāng)中，為了便利施工過程減少施工強(qiáng)度，在很大面積施工情況下，一般會將混凝土細(xì)化成幾個小單元。而小單元與小單元之間的縫隙也是造成滲水的一大原因。此外，施工過程模板支持不夠穩(wěn)定，同樣是造成滲水的一大原因。

2 灌漿處理法

2.1 灌漿孔的鉆孔施工先后順序

標(biāo)準(zhǔn)孔斜率的要求是，常用的灌漿孔必須是直孔，孔壁必須保持筆直且分布均勻，當(dāng)各個孔之間的孔距很小時，應(yīng)當(dāng)注重測斜工作。鉆孔的順序：不管是固結(jié)灌漿孔還是帷幕灌漿孔都應(yīng)該運(yùn)用逐步加密的方式進(jìn)行，第一工序為施工作業(yè)、第二第三工序再加密施工的方式進(jìn)行。這樣能夠確保前一孔序能夠運(yùn)用在后一孔序的檢查上。在各個孔檢查完成以后，對灌注孔采取壓水的方法進(jìn)行相應(yīng)測試，假如吸水率能夠通過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，那么能夠把后序孔的注灌作用省略掉[3]。

2.2 灌漿施工技術(shù)

當(dāng)前我國水利工程使用較多的灌注方法分為：卵礫石層防滲帷幕灌漿、高壓噴射灌漿、壩體劈裂灌漿和控制法灌漿[4]。

壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿法：在防滲墻技術(shù)不斷完善的大前提下，這種方法運(yùn)用于許多水利工程防滲施工建設(shè)中。粘土是灌注的主要漿液，外加少量水進(jìn)行混合攪拌。由于這種方法大多時候都受到地理條件的限制，同時很難形成自立的鉆孔條件，導(dǎo)致這種方法一般要使用打管灌漿、循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿等方法進(jìn)行處理，并且要使用3排以上的灌漿孔進(jìn)行作業(yè)，這樣才能夠達(dá)到較高的防滲標(biāo)準(zhǔn)。

高壓噴射灌漿：高壓噴射灌漿是利用高壓水形成速度極快的高速噴射流束，對灌地層進(jìn)行針對性的切割，同時將水泥漿液順勢填充與被灌地層土顆粒進(jìn)行攪拌作業(yè)，從而形成壁狀固體，來提升地基的承載強(qiáng)度，最終令其防滲能力符合標(biāo)準(zhǔn)要求。高壓噴射灌漿需要的設(shè)備比較簡單，所需費(fèi)用也不是很高，還具有防滲效果好的優(yōu)點(diǎn)，不過這種方法也容易導(dǎo)致漏噴、少噴的情況出現(xiàn)。

控制性灌漿：這種方法是較為常見的防滲技術(shù)，但隨著科技的進(jìn)步，這種方法和傳統(tǒng)灌漿技術(shù)相比有很大的提升?？刂菩怨酀{法主要是指，在保證施工質(zhì)量的前提下，對漿液壓力與流量進(jìn)行控制，把灌漿范圍合理的控制好，具有節(jié)省時間和減少投入成本的優(yōu)點(diǎn)。

壩體劈裂灌漿：這種方法主要是根據(jù)壩體應(yīng)力分布情況，加以相應(yīng)的壓力進(jìn)行灌漿，讓壩體沿著壩軸線方向劈裂，此時將泥漿均量地灌入劈裂范圍內(nèi)，令其形成鉛直持續(xù)的防滲泥墻，來達(dá)到填堵漏洞、裂縫的效果，提升壩體的整體防滲能力。此外，壩體劈裂灌漿相互間的壓力和濕陷作用，能夠使壩體內(nèi)的應(yīng)力重新分布，從整體上提升壩體的穩(wěn)定性能。而高壓噴射灌漿大多情況下是運(yùn)用在均質(zhì)土壩和寬心墻壩中，一旦壩體施工質(zhì)量不好，或者是上下游間出現(xiàn)縱橫的裂縫情況，這時應(yīng)該采用全線劈裂灌漿方式。如果出現(xiàn)局部的裂縫情況，一般是在有需要處進(jìn)行均勻灌漿。

3 防滲墻

防滲墻是指運(yùn)用專業(yè)的工具器械進(jìn)行鉆孔或開挖，在孔內(nèi)灌入防滲凝土和粘土等物質(zhì)，從而形成持續(xù)的低下墻體，實(shí)現(xiàn)整個工程防滲效果。防滲墻需要具有以下特點(diǎn)：柔性強(qiáng)、厚度小、滲透系數(shù)低，單位面積造價低。常見的方法包括：多頭深拌法、鏈斗法、射水法、薄型抓斗法等[5]。

3.1 多頭深層攪拌法

多頭深層攪拌水泥城墻：多頭深層攪拌機(jī)一次多頭鉆入，把水泥漿噴入土內(nèi)同時進(jìn)行攪拌，令土體和水泥漿混合形成水泥土防滲墻。當(dāng)前最大防滲墻深度高達(dá)22m，抗壓強(qiáng)度大于0.3MPa。通過長期施工實(shí)踐論證，多頭深層攪拌水泥城墻具有防滲效果良好、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、質(zhì)量優(yōu)越的顯著優(yōu)點(diǎn)。

3.2 鋸槽法

鋸槽法成墻是讓鋸槽機(jī)的刀桿以一定的傾角，在先導(dǎo)中一邊進(jìn)行上線切割運(yùn)動，一邊進(jìn)行橫向運(yùn)動開槽，速度控制在0.8m/h-1.5m/h。被切割下來的泥土可以使用持續(xù)循環(huán)的方式排出槽外，此時運(yùn)用泥漿護(hù)壁，從而形成寬度為0.2m-0.3m的防滲墻。鋸槽法成墻具有墻體質(zhì)量突出、連續(xù)成槽、工作效率高的特點(diǎn)。

3.3 鏈斗法

鏈斗法：利用鏈斗開槽機(jī)中樁旋轉(zhuǎn)鏈斗開展取土作業(yè)，精確的把排樁插入至城墻等同深度，開槽機(jī)運(yùn)行至開挖溝槽，此時運(yùn)用泥漿護(hù)避澆筑混泥土，方法與鋸槽法相同。開槽機(jī)挖出的墻，深度一般能夠達(dá)到10m-15m，寬度在16m-50m范圍內(nèi)。這種方法大多使用在砂土、黏土和卵石直徑不大的土層中。

3.4 射水法成墻

射水法成墻是借助造孔機(jī)器內(nèi)的噴嘴，射出速度極快的液態(tài)水，用于切割土層。此時成型器上下運(yùn)動切割修復(fù)孔壁，借助泥土護(hù)壁，方法同鋸槽法正反循環(huán)類似。在槽孔成型之后，加以可塑性混泥土進(jìn)行澆筑，從而形成薄壁防滲墻。成墻厚度大約在22cm-45cm之間，深度長達(dá)30m，能夠適用于黏土、砂土、直徑小于100mm的砂礫層中。

3.5 薄型抓斗成墻

借助斗寬為0.3m的薄型抓斗進(jìn)行開槽作業(yè)，此時利用泥漿護(hù)理，澆筑可塑性混泥土，假如自凝灰漿形成薄壁防滲墻。連續(xù)作業(yè)能夠形成深度長達(dá)40m的墻，適用于砂土、黏土、和卵石含量較低的土層中。

4 結(jié)語

通過本論文討論和分析可以發(fā)現(xiàn)，目前防滲施工技術(shù)已經(jīng)普及到了我國水利工程施工建設(shè)當(dāng)中，不過施工過程中如何提高水利工程中反滲透的問題，仍然是操作技術(shù)人員需要引起重視的地方。正確有效的護(hù)理措施，能夠降低施工成本，減少施工過程的安全隱患，通過本文的深入探討，希望能夠引起廣大水利工程技術(shù)人員的重視。如果在施工過程中，出現(xiàn)上述滲透問題，一定要及時進(jìn)行有效的解決，不要耽誤了工程進(jìn)展程度，更不要給工程留下安全隱患，讓國家經(jīng)濟(jì)蒙受巨大的損失。水利工程施工建設(shè)中，各項數(shù)據(jù)指標(biāo)一定要達(dá)到施工要求，嚴(yán)格把控好每一個施工環(huán)節(jié)，保證工程有效進(jìn)展，在限定時間和質(zhì)量保障前提下，完成水利工程施工任務(wù)[6]。在水利工程施工過程中，施工和設(shè)計人員一定要擺正心態(tài)，積極認(rèn)真對待施工進(jìn)程，在最短的時間內(nèi)保質(zhì)保量的完成工程建設(shè)，同時施工人員更要合理分配能源材料，杜絕出現(xiàn)能源材料浪費(fèi)的情況，為企業(yè)和國家節(jié)省不必要的開支。為我國水利工程的建設(shè)，貢獻(xiàn)自己的一份力量。

［1］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）:5-12.

［2］苗莉，程海洋.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（1）:18-23.

［3］張振剛，沈光來.水利工程防滲處理施工技術(shù)綜述［J］.科技致富向?qū)В?011（6）:6-12.

［4］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）:15-20.

［5］張愛疆.防滲處理施工技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用［J］.科技風(fēng)，2010（19）:5-16.

［6］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（9）:20-26.