试析水利工程建设中防渗墙的应用实践

王金柱

【摘 要】在现代水利工程设施当中，防渗墙起到至关重要的作用。随着科技的进步，水利工程中的基础施工技术也在不断创新发展，使得防渗墙在水利工程中的应用越来越广泛，本文主要就防渗墙的应用实践方式进行探讨。

【关键词】水利工程；防渗墙技术；应用

在我国，洪涝灾害的危害十分巨大，严重阻碍了社会经济的发展。优化创新水利工程的建设，完善水利工程的防洪体系成为保障人民生命和财产安全的重要举措。防渗墙的设计和应用在水利工程的防洪体系起到关键的作用。

一、水利工程防渗墙施工应用的特点

水利工程不仅需要良好的抗震性能和稳定性，还要考虑到工程的防渗技术。因为一旦水利工程施工中出现渗水或者漏水的问题，会给国家和人民带来巨大的损失。根据水利工程坝体的防渗需求，防渗墙的施工技术也分为多种类型。在水利工程的实际施工中，需要以防渗墙施工技术的特点为基础进行施工，以满足水利工程的需求。

二、水利工程建设中防渗墙的应用实践

（一）防渗墙的施工设计

1、施工步骤的设计

防渗墙在水利工程建设中的施工步骤主要分为钻孔成槽、进行清孔验收以及混凝土的浇筑。在设计防渗墙之前需要对工程所在地的地形、地质、水文等要素进行勘测，获取有效的处于防渗墙中心线位置的地形剖面图和勘探孔的柱状图；根据地质状况，做出相关的分析，确定防渗墙的位置、深度等要素；接下来根据防渗墙的轴线位置修筑护壁，利用成槽机械打出深槽；在成槽之后进行深槽的清理才能浇灌混凝土。其中混凝土的浇筑是一项非常重要的工序，对施工技术的要求也更高。

2、施工细节的设计

施工细节主要有导墙的施工、泥浆的涂抹、槽孔的开挖以及成墙的工艺等。导墙在水利工程建设中起到导向、承重、保护槽口以及稳定表层土的作用，因此修筑导墙是非常重要的环节；泥浆除了在槽孔成槽前起到保护槽壁以及清理槽孔的作用之外，还能防止因为水位变化带来的墙体脱落以及倒塌的情况；槽孔的各项指标有严格的设计标准，在成槽时，需要综合考虑工程的地质状况、水文条件、机械的性能、建设材料、成槽的方式、墙体预留孔的位置等因素。

（二）防渗墙的施工工艺

1、多头深层搅拌水泥成墙工艺

多头深层的搅拌桩机可以一次性实现多头钻入，将水泥浆喷射到土体进行搅拌，将水泥泥浆和土体混合成为水泥土桩。桩和桩之间搭接形成水泥土的防渗墙。到目前为止，成墙的最大深度为22m，厚度在20-30m之间，水泥土防渗墙的抗压强度大于0.3MPa，渗透系数小于1×10-6cm/s。具有施工简捷、污染小、成本较低的优点，并且适用性广，粘土、淤泥、砂浆以及粒径小于5cm的沙砾层中。

2、薄型抓斗成墙工艺

这种方式用于粘土、鹅卵石、沙土以及沙砾等颗粒剂含量在标准之内时使用。使用抓斗宽度为30cm的机械，利用挖掘的泥浆对槽壁进行保护，在挖掘过程中同时实施混凝土的浇筑。

3、射水法建造混凝土地下防渗墙工艺

使用射水法建造地下连续防渗墙是指利用造孔机械中的成型器喷射的高速水流对土层进行切割，在作业的过程中，成型器不断的运动，此时使用泥浆护壁的方法以及进行正循环或是负循环就可以形成槽孔。接着浇筑塑性混凝土，形成薄壁防渗墙。成墙的厚度一般可以达到22-45cm，深度在30m左右，防渗墙的渗透系数小于1×10-7cm/s，其精度为三百分之一。该方法适用于砂土、粘土、和立即小于1cm的沙砾层中。具有设备使用简捷、技术操作方便等优点，在水利工程中堤防的加固工程中使用十分广泛。

4、锯槽法成墙工艺

锯槽法成墙的施工工艺为：使用锯槽机在先导孔中进行上下的切割运动向前开槽，速度为0.8-1.5m/h；切割下来的土体使用正循环或是负循环的方式排出槽孔，使用泥浆对槽孔进行护壁；当成槽的长度达到6-11m时，使用土工布将槽孔分隔成为两段，也就是开槽段和水泥混凝土浇筑段；接下来实施塑性混凝土的浇筑，形成宽度约在0.2-0.3m之间的防渗墙；工程中的锯槽机是由动力系统、传动系统、刀桿支架的加压系统、起重设施、排渣系统、电气系统等组成；使用机械式传动或者液压式的传动方式；使用不同规格的刀杆进行组合，使开槽的深度达到40m，而宽度在0.2-0.5m之间。锯槽法有着工效高、质量优、成墙深以及可以了连续成槽的优点，适用于砂土、粘土、以及粒径规格在100mm以下的砂砾层；需要注意的是，在施工过程中使用自凝灰浆或者固化灰浆都能形成抗渗强度和指标不一的防渗墙体。

5、链斗法成墙工艺

链斗法成墙工艺使用链斗式的开槽机进行旋转取土，同时进行将排桩放到成墙的深度、开槽机前进开槽、以及使用泥浆护壁等工作。链斗式开槽机开槽的深度一般在10-15m左右，而宽度在16-50cm之间，适用于砂土、粘土以及粒径满足相关标准的砂砾层。

（三）灌浆的施工阶段

1、灌浆孔的施工工序

灌浆孔在施工之前进行开凿，保证孔壁的均匀与垂直。在进行相关的准备之后，可以对灌浆孔进行灌浆，保证灌浆的过程缓慢、匀速。在灌浆施工的过程中一旦发现问题，必须及时改正，同时严格检验下一工序或者步骤的准备工作。灌浆孔施工完毕之后形成灌注桩，对其进行压水测试。测试结果满足相关标准的，可以进行下一工序的施工，反之，则需要对后续孔继续实施灌注。

2、灌浆的施工技术

（1）高压喷射灌浆 是指利用高压水泥浆的射流对地层结构形成冲击破坏，从而使水泥浆和地层土的颗粒相互掺混，形成的固结体能够起到防渗作用。

（2）土坝坝体劈裂灌浆 这种灌浆方式是利用坝体的应力分布规律，坝体被灌浆的压力沿着轴线方向劈裂，接着进行灌浆作业，形成一道笔直的、具有连续性的防渗泥墙，可以有效的堵塞坝体出现的裂缝、漏洞以及切断软弱层，提高坝体的稳定性和防渗能力。

（3）卵砾石层防渗帷幕灌浆 该方式采用粘土加少量水泥的混合浆液实施灌注。与在岩石中灌浆不一样的是，卵砾石层的灌浆不易形成自立的钻孔，需要使用套阀式、循环钻灌或者是打管灌浆、跟管灌浆的方式。

（四）特殊情况的预防和纠正

1、打孔安全措施

在水利工程防渗墙的应用中使用远离跳打法进行打孔，将开孔的槽段分散以减小施工带来的压力。一个槽段不多于两个钻机，同时保证距离在15m之内不能超过3台；泥浆的材料质量和配合比例必须严格控制，减少对坡体压力；一旦出现断裂应该立即停止施工，加注泥浆，等待一段时间的观察后确定是否继续施工；孔口出现坍塌必须立即进行修复施工，防止出现大面积的沉陷坍塌。

2、预防出现卡钻、掉钻的措施

首先定期对钻头进行检查，一旦发现问题必须及时进行处理和更换，防止因为使用梅花钻而引起的卡钻现象；预防钢铁绳以及钻头绳的破坏，当损害超过其面积的三分之一时，进行更换并在绳与梁之间设置保护性措施；卡钻现象出现时，不能强制性的拉拽，使用抽筒或是松动钻头解决问题；发生掉钻时，做好标记，及时进行打捞处理。

3、预防孔口出现坍塌的措施

如果槽口出现坍塌，根据实际坍塌状况进行设备的移除，对槽孔进行回填，加固孔口；如果坍塌现象发生在孔内，则回填槽孔或者是重新开造槽孔，也可以选择加注混凝土，等其稳定之后在实施修筑。

结束语

防渗墙施工技术是一门十分复杂的科学，施工中需要对地形地质、建设材料、施工技术和工序等要素进行综合考虑。防渗墙的应用对于提高水利工程的整体性能、增强坝体的防渗系数都起到至关重要的作用，随着科学技术的日新月异，以及现代水利工程的建设标准不断提高，防渗墙的应用空间和范围越来越广泛。只有结合不同水利工程的特点和复杂的程度，不断对防渗墙的施工进行研究、创新，才能进一步推动我国水利工程设施的建设、保证工程质量。

参考文献：

[1]叶丽克.对水利工程项目建设过程中防渗墙施工工艺的应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（11）.

[2]王学颖.水利工程建设中防渗墙的应用探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（17）