浅谈水利工程防渗处理施工技术

浅谈水利工程防渗处理施工技术

孙红新

东阿县水务局山东聊城252200

摘要：随着全球经济一体化进程的加快和市场经济的深入发展，水利施工技术将会日趋成熟，在我国经济中所起的作用也会愈加重大，水利工程的建设不仅关系到经济社会的发展问题，还关系到广大人民的生命财产安全，结合工作经验，本文对常用的各种防渗处理方式、方法进行总结整理。

关键词：水利工程；防渗处理；施工技术

随着社会经济的飞速发展，水利水电工程建设也在不断增多，水利水电工程质量也成了人们关注的焦点，从目前来看，我们县水利水电工程呈现出分布广、类型多样的特点，大大小小的水利工程对防洪减灾都起到了关键性的作用。然而，由于受地域、气候、管理等多种因素的影响，特别是很多水利工程已经过多年的运行，不同程度地存在着一些病险情况，这些存在的问题都是安全隐患所在，是水利行业重点关注和特别需要解决的重要问题，尤其是水利工程防渗处理，尤为重要，其施工技术主要采用防渗墙和灌浆两种不同的工艺，水利工程防渗处理施工是技术要求比较强的工作，在具体的工艺建设当中，结合水利工程的作用，使用的是不同的技术，最大限度地发挥水利工程利国利民的作用。

1水利工程现状

水利工程的发展兴起于上个世纪50年代，为当时农业灌溉起到了很大的作用，在科学技术不断革新的今天，越来越多的先进技术被应用于水利工程建设上，这促进了我们水利事业的蓬勃发展，但是同时，伴随而来的一些问题也应该受到重视，目前我国水利工程存在的主要病险有：工程建筑物老化，年久失修；与水利建设的要求相比，防洪标准偏低，达不到现行的规范和要求；主体工程中的坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏现象等。而一般来说，病险水利工程最主要、最普遍的问题就是渗透问题，主要有两类：一是地基渗透，二是坝体渗透，根据不同的坝型、坝基和病险情况，我们应采取不同的处理方法，而目前常用的是防渗墙技术和灌浆技术。

2防渗墙类型及其特点

防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低，防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺，对于多头深层搅拌水泥土成墙工艺，是指多头深层搅拌桩机一次多头钻进，把水泥浆喷入土体并搅拌，使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩，桩与桩搭接形成水泥土防渗墙，目前最大成墙深度为22m，水泥土渗透系数0.3MPa，其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低，适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层（砂砾直径小于5cm），实践证明，多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显，在地下防渗工程中质量可靠，投资最经济、最有效，具有一定的发展前景；对于锯槽法成墙工艺，是在先导孔中，锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动，一边以0.8-1.5m/h的速度（根据地层状况）向前移动开槽，被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外，并采用泥浆护壁，浇筑塑性混凝土，形成宽度为0.2-0.3m的防渗墙体，其中锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成，其传动方式有机械式与液压式2种，以不同规格的刀杆进行组合，开槽宽度可达0.2-0.5m、深度达到40m，锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好，并且成墙深，适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层，还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙；对于链斗法成墙工艺，是由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土，同时将斜放的排桩下放到成墙深度，开槽机前进开挖沟槽，并采用泥浆护壁，其浇筑混凝土方法类似锯槽法，链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm，深度可达10-15m，其适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层；对于薄型抓斗成墙工艺，是采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽，泥浆护壁，浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙，其最大成墙深度可达40m，适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层；对于射水法成墙工艺，其设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成，就是利用造孔机成型器内的喷嘴，射出高速水流来切割土层，成型器上下运动切割修整孔壁，采用泥浆护壁，正循环或反循环出渣，槽孔形成后，浇筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防渗墙，其成墙厚度为0.22-0.45m，深度可达30m，成墙垂直精度可达1/300，适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。

3水利工程灌浆的类型及特点

经调查显示，对于土石坝坝基、坝体的防渗施工中，所采用的灌浆方法通常有宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆以及均质土坝及高压喷射灌浆等。

3.1土坝坝体劈裂灌浆。土坝坝体劈裂式灌浆技术，就是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，再针对裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群，对于坝体施工质量差，甚至出现上下游贯通的横缝，一般都应做全线的劈裂灌浆。

3.2卵砾石层防渗帷幕灌浆。20世纪以来，帷幕灌浆技术一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段，对保证水工建筑物的安全运行起到了重要作用，卵砾石层防渗帷幕灌浆技术就是采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注，其不同于在岩石中灌浆，其每一首工序都非常重要，都需要按照技术标准去实施，特别是造孔工艺，这是灌浆工程中极为重要的一环，成孔的质量及进度直接关系着整个灌浆工程的质量及进度，而且是首道工序，至关重要。

3.3高压喷射灌浆。通过高压水泥浆液射流来冲击并破坏被灌地层结构的高压喷射灌浆防渗技术，是依靠被灌地层土颗粒与水泥浆液掺混在一起，而形成壁状固结体并达到防渗效果的技术，同时，根据防渗要求和被灌地层结构的不同，我们又可以将高压喷射灌浆分为摆喷、定喷和旋喷这三类，此外高压喷射灌浆防渗技术具有以下几方面的优点：其工效高、设备简单、造价低、料源广以及搭接防渗的效果良好，但不足之处就在于其所需机具多并且难以控制，同时对地质条件的要求也表较高，因而在一定程度上限制了它的推广与运用。

3.4控制性灌浆。控制性灌浆技术是近年来提出的一种改进型灌浆工艺，其是对传统灌浆工艺的一种调整，通过控制浆液压力和流量，在保证质量和效果的前提下，有效控制灌浆范围，此种技术以节约时间和投资从灌浆的可控性出发，结合流体和固体的受力特征，应用水泥浆液加化学外加剂后迅速失去流动性而变成凝固体的特性，采用水泥浆液对围堰漏水地层进行填充，通过灌浆压力和耗浆景控制浆液扩散半径，达到防渗堵漏的目的，这一工艺成功地解决了常规灌浆过程中串、冒浆及不易升高灌浆压力等问题，是一门新兴的灌浆工艺技术。

4水利工程防渗处理施工技术的应用

水利工程防渗工艺的发展为水利工程的防渗处理提供了很大的技术支持，在水利工程的建设当中，对水利工程的防渗处理已经越来越受到重视，比如在1998年历史罕见的特大洪水过后，在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中，就广泛采用了射水法，而且取得了较好的社会经济效益，而且目前水利工程防渗处理施工技术也获得了不断的发展。

综上所述，随着我国经济的快速发展，小型水利水电枢纽工程也越来越普遍，而对于该工程的防渗施工技术的掌握也尤为重要，希望有助于提高我国水利工程防渗施工的质量，并促进我国防渗技术的探究与发展。

参考文献：

[1]韩旭光.水利工程防渗处理施工技术应用探析[J]中国新技术新产品.2010.08

[2]覃振朝.水利工程防渗处理施工技术[J].中国新技术新产品，2010（02）.