谈水利工程防渗处理技术

2013-04-11常文华

河南科技 2013年12期

常文华

(中国海洋大学，山东青岛 266100)

我们国家疆域宽广，水利工程数量众多，具有分布比较广泛，水利工程坝型较多的特点。众多的水利工程不仅为我们国家防洪与减灾发挥了巨大的保障作用，也为当地的农业生产灌溉、居民的生活用水和工矿企业的生产经营活动提供了充足的水资源保证。但是，对于我国目前的水利工程，一些水利工程经过多年的不断运行和工作，工程都或多或少地存在着不同程度的渗透破坏、开裂和滑坡等病险问题，引起了社会和主管部门的高度关注。

水利工程存在的主要病险问题大致有以下几种:(1)水利工程立项时，由于受到当时国家经济实力和水利工程技术水平的限制，对水利工程所制定的防洪标准比较低，与现有的水利工程防洪标准相比，还有很大的差距，存在安全隐患。(2)水利工程关键要害部位，出现了渗漏现象，对工程的破坏性比较大，需要进行整修工作，以消除隐患。(3)水利工程由于年代久远，加之受当地经济状况的制约，水利工程管理部门工作不到位等因素的影响，造成水利工程出现老化现象，具有隐患性，需要维修处理。

上面所介绍的几种水利工程病险问题，严重影响了水利工程的安全运行，使水利工程应有的效益得不到发挥出来，这不仅对当地的对外开放、招商引资和经济的全面较快发展带来了阻碍，而且水利工程自身所携带的隐患也给当地埋下了危险。如果不能及时进行修缮，一旦发生意外将会后患无穷。归纳水利工程病险问题，其中以渗透破坏现象最为普遍，因此，要依据不同情况和原因，采取行之有效的防渗处理技术，来彻底杜绝和消除水利工程病险的安全隐患，以提高水利工程的社会效益和经济效益，为国家社会主义现代化建设起到良好的推动作用。

一防渗墙防渗处理技术

一般来讲，墙体不能太厚、造价不能太高、渗透的系数指标要保持低位、具有优良的耐久性和柔软性，是防渗墙的基本要求。在施工工艺方法上，主要有:射水法成墙防渗技术、多头深层搅拌水泥土成墙防渗技术、锯槽法成墙防渗技术、薄型抓斗成墙防渗技术以及链斗法成墙防渗技术等方法。

(一)射水法成墙防渗技术采用的不是单一的设备，其工作原理是:通过造孔机喷嘴射出的高速水流，来实现土层的分割工作，由成型器进行上下动作，对孔壁进行整理，通过循环排渣工序完成操作。

槽孔在做好以后，进行混凝土浇筑，建成标准厚度的浅层防渗墙，目前，射水法成墙防渗技术已经广泛用于我国南方水利工程的堤防工程中，成效明显。

(二)使用多头深层搅拌桩机，在各项技术准备工作完成后，开始进行钻进的操作，水泥浆在喷射进土体后，然后均匀搅拌，土体和水泥浆液经过凝固形成水泥土桩，在水泥土桩之间相互搭接，最终形成水泥土的防渗墙。

通过在水利工程中的实际应用证明，用多头深层搅拌水泥土成墙防渗技术建造的防渗墙，特别是用于地下的工程项目，不仅效果优良，而且在工程项目投资上也能取得最经济的成效。

(三)锯槽机的刀杆通过上下来回动作按照一定的倾斜角度在先导孔做切割操作，与此同时又根据地层实际状况以规定的速度向前开槽，经过循环方式的排渣系统将被锯切割下来的土体排出，然后进行护壁处理，通过塑性混凝土工艺程序，建成标准宽度的防渗墙体。另外，用自凝灰浆、固化灰浆也能够建成具有各种强度和抗渗指标的防渗墙体。

首先，薄型抓斗开始开槽工序操作，然后，通过护壁处理，浇筑混凝土或灰浆，建成浅层标准防渗墙体。

(五)先用开槽机的旋转链斗进行取土操作程序，再把排桩斜放到形成墙体所要求的尺度，用开槽机挖槽，进行护壁处理和混凝土工艺操作。

二灌浆防渗处理技术

众所周知，均质土坝和宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、控制性灌浆和坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆是水利工程土石坝坝体和坝基防渗处理中主要运用的技术方法。

(一)劈裂式灌浆防渗技术原理是:利用灌浆时所形成的巨大压力，根据坝轴线的位置使土坝发生劈裂运动，用配套的泥浆进行同步进行浇筑，最终建成符合铅直连续标准的防渗泥墙，进而把漏洞、裂缝或切断软弱层彻底堵住，使土坝体的防渗透能力得到极大的提高，与此同时，利用泥浆和土坝体的相互挤压以及土坝体自身的湿陷过程，从而造成内部应力在土坝体中的重新分布，使坝体变形后的稳定功能得以增强。

我国南方省份的水库通过土坝坝体劈裂灌浆防渗技术在水利工程中的实际运用，彻底解决了坝体的渗漏问题，取得了各方面很好的成效，经过实践已经证明，土坝体通过灌浆增强了坝体自身的密实程度，渗透系数的指标数值得到明显的下降。

利用高压水泥浆液直接进行冲击破坏被灌的地层，把被灌的地层里的土颗粒和水泥浆混合在一起，最终凝结成为固结体，达到坝体防渗作用的目的，就是高压喷射灌浆防渗技术。依据坝体防渗标准和施工区域的地层实际状况，来采用与之相适应的操作方法和方式，保证施工质量达到规定的要求。在具体施工过程中，要注意防止漏喷问题的发生。

控制性灌浆是水利工程防渗科学技术不断发展和进步所出现的新兴的水利工程防渗处理技术，它在充分保证施工质量和成效的前提下，通过对浆液的压力和流量进行实时有效控制，来达到节约工程时间，减少工程资金投入量的优化目的。

卵砾石层的防渗帷幕灌浆防渗技术一般都是采用以粘土为主要部分，通过添加较少数量的水泥混合浆来实施有效灌注的一种防渗技术方法，它与在岩石中进行的灌浆截然不同。针对卵砾石层自立钻孔难以形成的特点，灌浆时通常运用套阀式、循环钻灌阀跟管和打管的技术方式。当前，在水利工程科学技术日趋发展的情况下，先进的技术方法和工程设备不断涌现，此类方法应用的频率逐渐减少，很多工程都把它作为防渗处理中的补充手段来应