水利水電工程施工中防滲技術(shù)分析

邱明路

（精河下天吉水利樞紐二期工程建管局，新疆博爾塔拉 833400）

0 引言

水利水電工程按其作用不同可分為很多類，每個種類有不同的施工方法，因此存在的問題也有一定的差異，但所有的水利水電工程都會面臨一個問題——滲漏。滲漏問題一旦出現(xiàn)，輕則導(dǎo)致漏水，影響周圍環(huán)境；重則破壞壩體，危害人們的生命財產(chǎn)安全。對于這種情況，如何利用已有技術(shù)手段解決水利水電工程的滲漏問題，成為社會各界思考的問題，需要相關(guān)部門不斷努力。

1 水利水電工程施工中滲漏的原因

1.1 外界因素

由于水利水電工程的建設(shè)條件比較復(fù)雜多變，而且有一部分建設(shè)需要在水下進行，因此其建設(shè)需要考慮多種外界因素[1]。在所有外界因素中，最應(yīng)考慮的是自然因素：①由于長期受風(fēng)吹日曬、雨雪侵蝕，水利水電工程會遭受一定程度的破壞，長此以往，破壞會逐漸變大，最終形成裂縫，導(dǎo)致滲漏。②由于熱脹冷縮，溫度也會使水利水電工程出現(xiàn)裂縫。③在水下建設(shè)階段，施工區(qū)域的水流流速、水壓等因素會對水利水電施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，為水利水電工程埋下滲漏隱患。

1.2 人為因素

人為因素導(dǎo)致的滲漏主要體現(xiàn)在兩個方面：

（1）設(shè)計因素。在設(shè)計水利水電工程時，設(shè)計人員需要全面勘測施工區(qū)域的自然環(huán)境、氣候、溫度等因素，以便制定出合理的設(shè)計方案。但現(xiàn)實情況是，水利水電工程區(qū)域往往處在復(fù)雜的環(huán)境中，設(shè)計人員很難全面考慮各種因素，導(dǎo)致整體設(shè)計或某個細節(jié)不合理，導(dǎo)致后期施工出現(xiàn)滲漏問題。

（2）施工因素。水利水電工程的施工環(huán)境復(fù)雜，這給施工單位提出了較高的施工要求。但現(xiàn)實情況是施工單位的施工技術(shù)落后，施工人員的專業(yè)素養(yǎng)水平低，不能科學(xué)地處理施工過程中出現(xiàn)的問題，導(dǎo)致水利水電工程質(zhì)量不達標，出現(xiàn)滲漏問題。

2 水利水電工程施工中防滲技術(shù)的應(yīng)用

2.1 灌漿技術(shù)

灌漿技術(shù)是水利水電工程施工中最為常見的防滲技術(shù)之一，該技術(shù)不僅操作相對簡單，防滲效果也較好，具有廣泛的應(yīng)用前景。該方法主要通過灌漿壓實實現(xiàn)壩體與主體的劈裂分離，于壩體內(nèi)部灌注漿液構(gòu)建防滲墻，以泥漿填充裂縫，強化壩體的穩(wěn)定性[2]。灌漿工藝流程如圖1所示。

圖1 灌漿工藝流程

通過灌注漿液的方式合理分布壩體內(nèi)部的應(yīng)力，使得壩體內(nèi)部應(yīng)力進一步趨于平衡狀態(tài)，但在使用灌漿技術(shù)時需要注意以下3點。

（1）嚴格控制灌漿作業(yè)時的灌注力度。在對水利水電工程實施灌漿技術(shù)時，施工單位要根據(jù)水利水電工程的實際情況，合理計算灌漿壓力值，在此基礎(chǔ)上進一步明確灌漿壓力，確保灌漿作業(yè)時最大的灌漿壓力小于灌漿塞。另外，為了明確最佳的灌漿壓力位置，施工單位需要進行實地測試實驗，確保灌漿工作的科學(xué)性與合理性；也可以根據(jù)實際的施工要求選擇一次生漿法或分段生漿法，當施工區(qū)域巖層較厚，且施工對透水性要求不強時，可以選擇前者，后者更適合透水性強的水利水電工程。

（2）吸漿量大時，應(yīng)關(guān)注灌漿方式運用問題。在進行水利水電工程施工時，應(yīng)用防滲技術(shù)常常會出現(xiàn)吸漿量大的情況，此時灌漿方式的選擇應(yīng)從多方面考慮：①為了保障漿液在達到灌注施工質(zhì)量要求之前可以正常流動，施工人員需要合理控制灌注漿液的流量，一旦流量超出合理范圍，漿液將無法正常流動，會進一步影響防滲作業(yè)的開展。②為了保障灌漿作業(yè)的有序進行，施工人員需要采取降壓處理措施，將壓力值盡可能的調(diào)小，保障漿液停滯之前的壓力值處在正常范圍。③為了保障水利水電工程施工的質(zhì)量，在進行灌漿作業(yè)之前，施工人員應(yīng)合理設(shè)置灌漿次數(shù)和灌漿量，采取多次灌漿的方式提升施工質(zhì)量。

（3）正確應(yīng)用劈裂灌漿技術(shù)。所謂劈裂灌漿技術(shù)，就是施工人員通過專業(yè)設(shè)備和手段給壩體預(yù)定方向施加一定的壓力，讓壩體形成劈裂，之后往裂縫中灌漿。通過應(yīng)用該技術(shù)，可有效切斷壩體軟斷層，實現(xiàn)對壩體裂縫的控制，但該技術(shù)在應(yīng)用上有一定的難度，需要施工人員注意以正確的方式應(yīng)用。灌注方式應(yīng)選擇全孔灌漿，也可以通過減小主應(yīng)力面的方式進行劈裂灌漿，但一定要按照國家相關(guān)標準規(guī)定進行灌漿。在灌漿完成后，施工人員需要對壩體進行全面的質(zhì)量檢查，以便發(fā)現(xiàn)其中可能存在的安全隱患和質(zhì)量問題，一旦發(fā)現(xiàn)問題就要及時處理，避免后續(xù)出現(xiàn)更大的問題。

2.2 防滲墻技術(shù)

水利水電工程施工中的防滲技術(shù)，除了灌漿技術(shù)之外，常用的是防滲墻技術(shù)。防滲墻技術(shù)是通過在工程壩體前添加防滲墻對壩體進行保護的一種技術(shù)，可有效防止雨水對壩體的腐蝕，避免工程在雨水的影響下發(fā)生滲漏[3]。

與灌漿技術(shù)相比，防滲墻技術(shù)因其施工價格低廉、防滲效果好等特點被水利水電工程接受，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。就目前來看，防滲墻技術(shù)中發(fā)展較好的有多頭深層攪拌防滲墻技術(shù)和鋸槽防滲墻技術(shù)。這兩項技術(shù)有各自的優(yōu)勢，同時，施工時也有各自的注意事項，具體如下。

多頭深層攪拌防滲墻技術(shù)在應(yīng)用時需要借助多頭深層攪拌機。在使用該技術(shù)時，利用多頭攪拌機直接將水泥輸送到土體內(nèi)部，并對水泥進行充分攪拌直到形成一個水泥樁為止，之后不斷重復(fù)此流程，形成多個水泥樁。在此基礎(chǔ)上，采取相應(yīng)的手段使水泥樁相互連接，形成一道防滲墻，達到壩體防滲的效果。但該技術(shù)在使用上有一定的局限性，主要是因為水泥必須與水充分攪拌才能發(fā)揮作用，因此，該技術(shù)只適用于黏土、淤泥等施工區(qū)域的防滲工作。

對于多頭深層攪拌防滲墻技術(shù)無法應(yīng)用的區(qū)域，如砂石地區(qū)，可采取鋸槽防滲墻技術(shù)。該技術(shù)主要利用鋸槽設(shè)備按照一定角度切割土體，讓土體形成一個凹槽，之后再采取其他措施進行防滲墻施工。在進行土體切割時，切割下的泥土?xí)匿彶壑苯优懦觯奖懔撕罄m(xù)的清理工作；形成凹槽后，施工人員會以往凹槽中灌注混凝土的方式建設(shè)防滲墻，此時須格外注意防滲墻的厚度，須確保防滲墻的厚度處在20～30 cm。另外，混凝土密度較土體大得多，澆筑時很容易破壞土體，影響防滲墻的穩(wěn)定性，因此，在澆筑前需要為土體墻壁設(shè)置泥漿護壁。

2.3 其他防滲技術(shù)

除了上述兩種防滲技術(shù)之外，水利水電工程中還有其他防滲技術(shù)，雖然應(yīng)用范圍不及上述兩種，但在水利水電工程施工防滲技術(shù)的發(fā)展中也有比較重要的地位，本文列舉以下3種。

（1）射水成墻技術(shù)。在水利水電工程中應(yīng)用射水成墻技術(shù)，對機械設(shè)備有更多的要求[4]。因此，在使用該技術(shù)時需要嚴格注意以下2點：①該技術(shù)使用高速水流切割土體，可在土體墻壁形成一層護壁，但在切割過程中不會自動排出多余的土，而需要施工人員及時清理。②進行混凝土澆筑時，要時刻確保澆筑效果，最后形成一道連續(xù)的混凝土防滲墻才算達到質(zhì)量標準。為了達到上述標準，可采取分層施工的方式：在施工時，先采取單孔開槽的方式進行混凝土澆筑，在混凝土達到質(zhì)量要求時再進行雙孔槽施工；在進行雙孔槽施工時，需要利用專門的清洗設(shè)備清洗單孔槽，確保后續(xù)連接成墻。

（2）瀝青防滲技術(shù)。瀝青防滲技術(shù)的應(yīng)用范圍比較小，主要用于農(nóng)田水利水電防滲施工中。瀝青防滲技術(shù)的施工步驟如下：①在正式施工前，需要全面清理施工區(qū)域，盡可能排除細小顆粒對施工的影響；清理施工區(qū)域后，為了有效加固土層，減少裂縫，需要采用壓路機對施工區(qū)域進行壓實處理，并對壓實后的地面噴灑水。②完成上述工作后，需要在施工區(qū)域鋪設(shè)瀝青保護膜，以有效降低施工區(qū)域的透水性；之后，須在瀝青保護膜上鋪設(shè)一層土壤，以降低外界因素對瀝青保護膜的影響。③利用瀝青鋪設(shè)施工區(qū)域，為達到防滲效果，瀝青厚度須為12 cm。

（3）膜料水泥防滲技術(shù)。在水利水電工程中，膜料水泥防滲技術(shù)因其材料成本低的優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用，但其不適合應(yīng)用在寒冷區(qū)域，同時，該技術(shù)在材料應(yīng)用方面也存在一定的弊端。因此，在選擇該技術(shù)進行防滲作業(yè)時，施工人員應(yīng)首先考慮施工區(qū)域的環(huán)境問題，確定施工區(qū)域?qū)儆跉夂驕睾蛥^(qū)域后再進行后續(xù)措施；其次，施工前需要對施工區(qū)域進行全面的清理，同時，應(yīng)用土料時應(yīng)嚴格進行篩選和加工，并加入一定量的水充分攪拌；最后，將處理好后的土料鋪設(shè)在施工區(qū)域，并對土料進行壓實處理，降低裂縫出現(xiàn)的概率。

3 水利水電工程施工中防滲技術(shù)的要點

3.1 嚴格控制混凝土溫度

在水利水電工程施工時，混凝土溫度對施工質(zhì)量有很大的影響，因此施工人員必須嚴格控制混凝土溫度，以有效降低混凝土施工裂縫出現(xiàn)的概率，具體可從以下幾點入手：①需要嚴格控制混凝土中各類材料的比例，攪拌過程需要科學(xué)進行，同時，在攪拌過程中需要注意水的用量，并應(yīng)科學(xué)地利用冷水，以有效為混凝土降溫。②在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)適當減小混凝土澆筑厚度，尤其在夏季或氣候炎熱的地區(qū)，應(yīng)確?；炷辆哂辛己玫纳嵝?。③在某些特殊情況下，需要采取在混凝土內(nèi)部進行降溫的方法，有效提高混凝土的抗裂性。④混凝土的存放、攪拌方式以及澆筑方法也很重要：溫度高時，需要對混凝土噴灑一定量的水，降低其溫度；溫度低時，需要在混凝土表面實施保溫措施，以此增加混凝土的抗裂性能，減少裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2 加強表面防滲處理

在進行水利水電工程施工時，受各種因素的影響會出現(xiàn)滲漏問題，上文介紹了幾種具體的防滲技術(shù)，但為了進一步加強水利水電工程的防滲能力，需要加強表面防滲處理。表面與外界環(huán)境直接接觸，會受到風(fēng)吹日曬、雨水侵蝕等，更容易出現(xiàn)滲漏問題，這便要求施工人員通過合理的手段或材料，處理水利水電工程的表面，一般選擇水泥基滲透結(jié)晶型防水材料鋪設(shè)在表面，以有效增強水利水電工程表面的防滲能力。

3.3 嚴格控制裂縫

水利水電工程施工時，受外力、溫度、施工人員操作方法等因素的影響，可能會產(chǎn)生裂縫，裂縫一旦出現(xiàn)，就可能給水利水電工程的整體安全埋下隱患，因此，施工人員應(yīng)嚴格控制裂縫的發(fā)生：一方面，在對水利水電工程進行防滲施工時，應(yīng)嚴格做好質(zhì)量控制，降低裂縫出現(xiàn)的概率；另一方面，在為水利水電工程抹灰時，可適當添加輔助材料，增強水利水電工程的抗裂能力，同時，需要注意力度和后期的壓實工序。

4 結(jié)語

綜上所述，水利水電工程是關(guān)乎國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)性工程，因此，必須保障其施工質(zhì)量。水利水電工程在建設(shè)和使用的過程中難免會出現(xiàn)滲漏問題，造成滲漏的原因主要是自然因素和人為因素。為了有效解決滲漏問題，相關(guān)部門采取了灌漿技術(shù)、防滲墻技術(shù)以及其他防滲技術(shù)，并通過嚴格控制混凝土溫度、加強表面防滲處理、嚴格控制裂縫等技術(shù)有效解決了滲漏問題，促進了我國水利水電事業(yè)的發(fā)展。