防渗施工技术在水利工程中的应用

杨洪泉

（福建省蒲城县水利水电技术队，福建蒲城 353400）

防渗施工技术在水利工程中的应用

杨洪泉

（福建省蒲城县水利水电技术队，福建蒲城 353400）

水利工程事关国计民生，事关百姓安康，发展民生水利工程是造福人民群众的有效途径。近年来，我国的水利工程事业取得了长足的发展，水利工程数量与规模与日俱增。新形势下，水利工程建设的施工技术及其安全性也面临着更高的要求，水利防渗技术逐步成为大众关注的焦点。文章针对防渗技术在水利建设工程中的应用做了相关分析，以期同行指正并推动水利工程防渗施工技术在此基础上再出征、再攻坚。

水利工程；防渗技术；灌浆技术；应用

0 前 言

当前，我国水利事业正处于快速发展的战略机遇期及大有作为的黄金发展期。

我国经济转型升级对水利工程建设提出了新要求，发展新型城镇化也对水利工程建设提出了新要求，农业现代化亦对水利工程建设提出了新要求，生态文明建设、创新社会治理均对水利工程建设提出了新要求。

水利事业与广大人民的根本利益息息相关，然而水利工程的渗漏现象却屡见不鲜。

由此证明，现代水利工程建设过程中，防身施工技术仍亟待重视并完善，水利工程一旦发生渗透事件，不但会影响到水利工程的整体施工进度与质量，还将给建设单位与社会带来极大的经济损失，严重者甚至可威胁到人民生命财产安全，因而笔者认为，加大对于水利工程防渗施工技术的研究具有重要的民生意义。

1 水利工程渗水原因

水利工程渗水原因有以下3个方面：大面积渗水；施工缝的影响和变形缝的影响。

1.1 大面积渗水

水利工程发生渗水现象的主要原因是在对地基周边的基坑进行施工时未按规范操作，施工过程中未按规范进行质量控制管理，如基坑开挖后，未按常规进行钎探，未采取必要的排水措施，造成基坑集水，使得地基表面的排水功能受阻，倘若遭遇强降水天气，则会导致基坑内的水无法有效排出，从而造成大面积的渗水现象［1］。

1.2 施工缝的影响

在工程建设实际中，尤其是规模较大的水利工程施工，为了方便起见，实际操作中常将一个工程分配为小单元来进行施工。

此类施工条件下容易出现施工缝隙或变形缝，在后期处理过程中，因为操作不细，施工缝的契合未按设计、施工技术方案、工程验收标准来执行，如此极易导致施工缝处的渗水事件。

1.3 变形缝的影响

施工中模板牢固系数欠佳，或因水利工程使用周期过长而生成变形缝隙时，此时较易产生渗漏现象［2］。

变形缝的普通应对方法为将缝隙以水泥封闭。但在处理过程中未注意到缝隙中央需要黏隔离层，从而使得基面与防水层间未形成良好的隔离状态，无法帮助分散封锁所需承担的应力。

2 水利工程防渗施工技术

水利工程防渗施工技术涉及到2个方面：灌浆技术的应用和防渗墙技术的应用。

2.1 灌浆技术

主要包括2个方面：

2.1.1 灌浆技术的应用

灌浆技术历来就是水利工程建筑地基处理过程中常用的手段，尤以坝基加固或防渗处理中使用的最为广泛［3］。

事实上，绝大多数的大坝与水库的地基需经特别处理后，才可达到稳定标准与防渗要求。随着我国水利建设的不断发展与扩张，可用于建造实力工程的天然地基数量是少之又少，灌浆技术在水利工程建设中的地基处理与防渗环节中发挥了其独特的优势。

但灌浆技术的施工工艺较一般的施工技术复杂，其所涉及的施工材料也较多。因而在防渗施工的实际操作中，应根据水利工程实际情况来进行鉴别与选择。

但化学高分子材料、水泥、黏土是现代灌浆技术中不变的主体材料，防渗施工中采用水泥灌浆，可简化施工技术，缩减施工成本，再者由于水泥结石后的硬度较高，有一定的抗损坏性［4］。

另外，黏土灌浆也是使用较为广泛的手段，值得注意的是，所采用的黏土不宜选用普通沙地的松土，而以稳定性高，吸水性强的黏土作为灌浆材料为宜，此外，通过灌注高分子化学灌浆材料进行堵漏止水也得到了广泛的运用。

2.1.2 灌浆技术的施工要点

主要包括4个方面的内容：

2.1.2.1 钻孔

钻孔时的孔头大小应根据工程实际进行选择。

首先应进行测量放线，该项工作为钻孔的重点，其直接对孔位的准确度、垂直度、基准面标高产生直接影响。

为保障钻孔深度的一致性，建议为每个桩位的地面设置标高，护筒与钻具的中心应重合，偏差≤2cm，钻孔时需保证成孔中心始终与桩位中心对准，保证钻孔壁的均匀性，按照标准钻孔率与逐渐加密的方式进行操作，如此便可将先前所钻之孔作为后续钻孔的参照，亦可进行比对，以便于尽早发现钻孔质量问题。

2.1.2.2 钻孔冲洗

因钻孔时，孔内的杂质可能因此残留于孔内，若不将残留物冲洗干净则有可能对后续灌浆造成影响。

所以，钻孔结束之后应及时冲洗岩层的裂缝及孔洞，宜用压力水冲洗表面污物，使其充分湿润，但不得留有水迹，冲洗压力需根据裂缝的大小与孔洞深度进行调整，否则将造成因冲洗力度不适而造成的裂缝变形或冲洗不净［5］。

2.1.2.3 压水试验检查

压水试验为灌浆施工的前期准备，压水试验可测定岩层单位的吸水率，针对岩层的渗透性进行综合分析，以为后期的灌浆工作奠定牢固的基础。

2.1.2.4 灌浆

目前，灌浆可分为循环式与纯压式两类。

循环式灌浆可使孔内的浆液保持循环、流动状态，还可避免水泥沉淀，可收获良好的灌浆效果；施工人员可根据回浆液与进浆的相对密度差来判断岩层对水泥的吸收性，循环式灌浆多用于以水泥和黏土为主要材料的灌浆中。

纯压式灌浆的操作相对简单，但孔内浆液的流速慢，极易沉淀而致缝隙或管路阻塞，该方法主要用于裂缝较大、钻孔深度＜15m、吸浆量大的条件下［6］。

灌浆时可通过适当加大压力来增加浆液固结的硬度系数，提高防渗效果。浆液的浓度不是一成不变的，应据岩层对浆液的吸收情况来调整。

2.2 防渗墙技术

主要包括2个方面的内容：

2.2.1 防渗墙技术的应用

防渗墙技术有助于缩减施工成本，涉及的施工工艺较多，如锯槽法成墙工艺、地下连续薄防渗墙施工技术等［7］。

另外，中国水电五局首创的“连续取土振动沉模防渗墙施工技术”经过专家的成果鉴定与应用论证后，被专家一致认定为是一项可保证墙体厚均匀，使其表面光滑，提高地下连续墙的防渗性能，还可缩减施工成本，降低环境污染的防渗技术革新，该技术的可操作性已在内蒙古海渤水利枢纽工程得到了有效验证。

该技术适用于粉细砂、砂砾石、砂性土、砂层等地质条件，可满足以上地质条件下31m深混凝土防渗墙施工技术的需求，且该技术无需泥浆进行固壁，尤其适应于沙漠地段的节水环保工程建设。

防渗墙技术主要应用于渗透系性较差、耐久性能好的防渗工程，由于泥浆的具有固壁性能，防渗墙施工主要利用各类挖槽机械，于地下开挖出适当深度与宽度的沟槽，将所需材料浇注入内，如此便可形成具有防渗、挡土、承载重力的连续性地下墙体。

2.2.2 防渗墙技术的施工要点

主要包括5个部分：

2.2.2.1 钻进

钻头开启时向下钻取的过程中所产生的冲击力可粉碎较为坚硬的岩石块，一般采用钢绳式冲击钻，钻头钻进后可形成孔槽，亦可压实槽孔双侧的松散层。

2.2.2.2 固壁

前文已经提及过泥浆的固壁作用，施工中常需在松散的地基开挖出一道长槽，在泥浆本身特性的作用下，可使槽孔保持一定的稳定性而不至于坍塌。

泥浆的渗透力，由于地基本身就存有一定的缝隙，因此，槽孔内的泥浆可渗透至周边的地基土中，待泥浆在孔隙内凝固后，可提升松散地基的抗压性。

此外，附着于孔壁上的泥皮也使得槽孔的稳定性大为增加。

2.2.2.3 混凝土浇筑

因混凝土具备易性佳、流动性好的特征，再加上浇筑时可借助导管内外混凝土与泥浆之间所形成的压力差来填充泥浆空间，由此生成地下连续性防渗墙。

浇筑混凝土时应检查是否预留孔洞，确保钢筋、模板、预埋件等无变形或移动，浇筑前应彻底清理杂物，建筑应连续进行，如有特殊情况则应尽量缩短间隔时间，积极防范掉管、提脱、串槽、断桩等防渗外墙混凝土浇筑中常出现的意外［8］。

2.2.2.4 联合防渗作用

钻机钻击岩层打造孔槽时，钻机可对周边的松土层造成挤压力，地集中的泥浆凝结后所形成的固力，泥浆形成泥皮，可维持槽壁的稳定，在三者的共同作用下可形成联合防渗壁垒。

2.2.2.5 垂直度

垂直度对于射水法造墙、开槽机连续槽法造墙、深层搅拌桩防渗墙3种造墙技术而言均是施工重点，垂直度关乎所施工的防渗墙的轴线定位是否准确。所以，施工期间应严格按照施工技术规范来对轴线位移偏差、左右偏差、钻孔灌注桩孔斜率来进行测算与记录。

一旦发现偏差大于正常范围，应立即采取措施进行纠正，保证准确定位防渗墙墙体轴线。否则将导致墙底衔接不实、断墙的发生，增加施工缝隙而造成集中性渗漏。

3 结 语

水利工程施工中的防渗处理技术多种多样，每种技术均各有利弊，操作中应根据实际情况进行选择，但灌浆技术与防渗墙造墙技术仍为水利工程防渗处理最常用手段。

在进行水利工程的防渗处理时，可结合施工地的具体情况，积极选用上述两种技术，挑选适合的施工材料与施工技术，施工中应对防渗建设工程开展全程技术与质量监督指导跟踪服务，对分部工程的每个单元工程进行严格验收并签证，针对项目工程质量实行周期性检查，发现质量问题者，应会同监理对施工单位进行批评，并督促其进行返工处理。

随着水利工程建设的不断扩大，未来的水利工程必将面临更大的挑战，必须做好迎接新困难的准备，不断加强对于水利工程建设的研究，以进一步完善利国利民的水利工程建设，不断改善水利基础设施条件，提高水资源的利用率，为现代化建设添砖加瓦。

［1］王玲丽，刘学良.浅析水利工程建设的特点及在实际中的应用［J］.黑龙江科技信息，2011（05）：151.

［2］敬海峰，王宝，韩雪东.水利工程防渗处理施工技术应用的探析［J］.黑龙江科技信息，2010（09）：239.

［3］陈明霞.高压喷射灌浆技术在水利工程建设中的应用［J］.科技风，2010（19）：180.

［4］李冰.防渗处理施工技术在水利工程中的应用［J］.科技风，2011（17）：172.

［5］李彩红.水利工程防渗处理施工技术应用的探析［J］.河南水利与南水北调，2011（08）：154.

［6］崔毓.探析建筑施工中预防裂缝及渗漏的有效策略［J］.山西建筑，2012，38（10）：128－129.

［7］张宝真.中小型水利工程施工技术管理的分析和探讨［J］.中国高新技术企业，2011（09）：105－106.

［8］张桂东，韩啸，赵珺.浅谈水利工程防渗施工处理技术应用［J］.科技资讯，2011（14）：47.

TV543

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1007－7596（2014）08－0058－03

2014－01－21

杨洪泉（1964－），男，福建浦城人，助理工程师。