水利工程防渗处理施工技术应用的探析

梁向新

【摘 要】水利工程渗水现象是其中最为常见的质量通病之一。不管是从施工方面、维护方面，还是由于外界的各种因素的影响，都极有可能造成渗水现象的发生。所以在施工过程中，一定加强对防渗施工的处理。本文首先分析了目前比较常间的几种防渗处理方式，然后根据目前水利工程的现状以及实际情况，选用比较合适的方式处理方法。以供同行参考。

【关键词】水利工程；水利除险加固；灌浆处理

一直以来，我国洪涝灾害都非常严重，我国各地政府纷纷以建立水利工程予以控制，因此在全国范围内分布着众多中小型水利水电枢纽工程，并且不同的水利工程修建的坝型也都不一样。建设水利工程的主要功能大致可分为两种，一种是防洪减灾，另一种是为农业、工业、生活用水提供水源。但是，由于大多数水利工程建造的时间比较早，经过长时间的运作，往往会存在各种不同程度的质量问题和安全隐患，如今，这些问题已被人们及政府重点关注。根据分析，工程中的质量问题与安全隐患主要包括：（1）在过去修建过程中，防洪施工的标准并没有达到要求。（2）水利工程的的坝体或者坝基经过多年库水的渗透，大多都出现了渗漏、破坏等现象。（3）由于修建时间较早，工程的建筑物也存在老化或者不能维修的情况。这些往往会给水利工程的安全运行带来不利影响，不仅不能充分发挥工程的使用功能，更加威胁到下游居民的生活用水甚至生命财产安全。所以，必须要意识到这一点的重要性，对工程进行维修、加固处理。水利工程中存在的最主要的问题就是坝体的渗透或者坝肩的渗透。施工单位在进行加固和维修处理的过程中，需要根据工程的坝型的不同以及出现的问题进行深入分析，然后在采取相应的办法进行处理，通常采用的施工技术有防渗墙施工技术以及灌浆施工技术。

1.防渗墙类型及其特点

在进行防渗墙的施工过程中，要求其具有持久性、防渗系数要高、稳定性强、工程造价低等特点。在其中，通常采用多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法等来对防渗墙体进行有效的施工。

1.1多头深层搅拌水泥土成墙工艺

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<10cm/s，抗压强度>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，具有一定发展前景。

1.2锯槽法成墙工艺

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。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；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。

1.3链斗法成墙工艺

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。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。

1.4薄型抓斗成墙工艺

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，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。

1.5射水法成墙工艺

射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。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。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。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，射水法得到广泛采用，取得了较好的社会经济效益。

2.灌浆类型及其特点

土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。

2.1土坝坝体劈裂灌浆

在施工过程中，施工人员通过坝体应力的分布规律来对土石坝坝体进行提配饰灌浆，这种主要操作是：首先需要根据坝体的裂缝位置利用灌浆压力沿着轴线的方向劈裂开来，然后在里面灌入适量的泥浆，以此形成一道连续的防渗墙，它可以有效的堵塞裂缝或者漏洞，从而起到防渗的作用。同时，防渗墙当中水泥浆与坝体之间存在相互挤压和沉陷的作用，使得坝体内部的应力分布均匀，这能够有效的提高坝体的稳定性。如果在进行坝体维修的时候，有一些极少部分产生裂缝，就会采用局部灌浆的方式进行，在灌浆过程中，针对于各个裂缝均匀布置，最后灌浆。如果在水利工程中，由于施工的质量没有得以保证，导致坝体部分出现很大的裂缝，此时就可采用全线式劈裂灌浆方法。

2.2高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构，使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同，又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是：设备简单、工效高、料源广、造价低，搭接防渗的效果好。缺点是：机具较多、对地质条件的要求较高，控制不好易在较大（>200mm）颗粒背后形成漏喷现象。

2.3卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注，不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔，故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制，不能有效控制浆液的填充范围，为达到相对较高的防渗标准，常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟，目前较少采用该方法，仅用于当灌浆作为补充勘探的手段，同时兼顾防渗处理，可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点，通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

3.结论

通过上述，水利工程的防渗处理是非常重要的环节，它关系到下游居民的生命安全以及生活用水质量问题，并且对水利工程坝体进行防渗加固处理有利于其充分发挥使用功能，如果出现裂缝或渗水现象，我们了解到在用防渗墙和灌浆的方法是可行的。在进行处理过程中，应根据工程的实际情况、破坏程度以及不同的特点来采取科学合理的方法。

【参考文献】

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