基于水工建筑的防渗透技术分析

幸定武

摘要：在整个水电水利工程中，水工建筑设计的科学性和施工质量有非常重要的作用，对水电水利工程的正常运行有直接关系。越来越多的新材料、新技术在不断更新、发展的科技下，广泛运用于水工建筑设计施工中，尤其在智能机械设备的应用更顺利推进水工建筑施工过程，是保质、保量、按期完成任务的强大推动力量。防渗透技术作为一项重要的工作在水工建筑施工过程中影响着整个工程施工的质量，甚至关乎整个水利水电工程的安全。

关键词：水工建筑；防渗透；截渗墙技术

0.引言

随着我国的社会发展进步，水利水电工程建设规模越来越大，对人民生活质量有重要的推动作用。水工建筑施工过程是一项极为复杂的大型工程，涉及工种繁多、操作难度较大。水工建筑在调控改善水资源环境、减灾防害、促进水利资源、江河水量利用等方面，发挥着举足轻重的作用，整个水电水利工程中水工建筑施工是核心组成部分。现今，为提高水工建筑的使用质量，有效解决施工中的渗透等问题，加强水工建筑施工防渗透技术是水利水电建设单位需要面对的一个挑战。

1.水工建筑中防渗透重要性分析

从水工建筑的特点对水工建筑防渗透重要性进行阐述分析。第一，在水利工程中，水工建筑是重要组成部分，水工建筑受到当地水文、气候、地形、地质等因素影响，其建筑物造型、选址、建筑施工存在较大的差异性，而且水利工程水工建筑的难度往往受选址地区的地质条件影响出现较大难度。如果不重视水工建筑施工中的防渗透措施，很可能导致水工建筑质量出现一系列弊病，使不能有效的发挥其功能；第二，如果水工建筑的防渗透措施不到位，对水工建筑的强度和稳定性造成严重影响，因渗流而产生的渗透压力使得水工建筑物承受压力，导致水工建筑失稳，影响到水利工程安全性；第三，在水利工程建设中，如果不重视防渗透处理，特别是挡水建筑物，导致建筑物发生倒塌，河流下游居民就会受到严重的生命财产损失。综合上述四点，在水利工程建设中，企业必须要高度重视水工建筑防渗透处理，确保水工建筑物稳定安全。

2.水工建筑中渗透成因分析

在施工中出现渗透问题，是因为我们没有注意到存在的疏漏之处，要做到在施工前施工单位总结经验，在施工中施工单位主动发现问题、分析问题并及时解决问题。水工建筑中渗透原因是变形缝渗透和裂缝渗透导致的混凝土中存在的结构缺损。

2.1变形缝渗透

变形缝作为抗震缝、伸缩缝、沉降缝的统称。在混凝土建筑中，要求变形缝应具备以下三种性能：基于良好的水密度表现性能，在水压力之下以其自身的止水结构不会出现渗漏；在建筑物各部分的变形、变位等满足变化要求下，确保力传递消除方面表现稳定；止水材料具有持久的耐久性、稳定性、可靠性。通常情况下，变形缝渗透有以下三成因，具体见表1。

2.2裂缝渗透

裂缝依据断裂的不同程度包括表层、深层、贯穿断裂三种。混凝土结构当自身抗拉强度明显低于拉应力时，或者拉升变形极限小于被拉伸变形时，就出现断裂。裂缝渗透的成因有以下两成因，具体见表2。

3. 水工建筑防渗透的常用技术

3.1一般灌浆技术

一般灌浆技术的施工要求分为四点：第一，施工准备工作。在施工前必须将水库放空或将水库水位降低到需要灌浆部位下方，继而再执行施工，同时还要做好灌浆相关工作的各项记录。第二，清洗灌浆孔和裂缝。在施工灌浆工作开始之前，必须对孔底和孔壁、缝隙采取风水联合冲洗法进行全面冲洗。在施工冲洗过程中，水压力要小于75%的本段灌浆压力，根据灌浆孔的深浅确定冲洗时间，即灌浆孔回水变清为止。第三，帷幕灌浆主要需做以下两点，一是自下而上或自上而下使用孔内循环法进行分段灌浆，然后再进行全孔灌注；一是灌浆压力要满足设计要求，一般在0.2MPa到0.4MPa。第四，控制浆液的浓度。在灌浆的过程中，以水压试验为基准，遵循由稀到浓的原则，逐级变浓。其中，九級浆液水灰比为0.5：1、0.6：1、0.8：1、1：1、1.5：1、2：1、3：1、5：1、8：1。根据设计要求在浆液制作中，选择合适的水灰比，在制作中如果必要可以掺和粉煤灰、石英粉、铝粉等。

3.2高压喷射灌浆技术

3.2.1钻孔

钻进包括冲击钻进和跟管钻进两种。其中，冲击钻进是指在钻孔中，做好充填堵漏相关工作，使钻孔内的泥浆是正常循环状态，泥浆可以返出孔外，直至终孔；跟管钻进是指在钻孔中，保持钻机垂直，保证偏斜率小于1%。

3.2.2施工工艺

高压喷射灌浆技术因高喷方法的不同，技术参数也会存在较大差异。因此不同地层的灌浆，如果是同一种施工方法，那么水压、浆压、气压不会很大变化，而变化的是速度。砂质地层的速度提升较快；砂卵地层的速度提升应该放慢。先序孔速度的提升可以适当加快，后序孔速度的提升要放慢。另外，孔内返浆量降低时，提升速度放慢。同时，施工中要注意墙体位置的确定和喷墙管理工作。特别要控制好关键性参数，如提升速度、灌浆压力、掘进速度、送气量等。

3.3截渗墙技术

截渗墙多数是临河截渗，主要是为了加固堤防，保证大堤的安全。截渗墙技术具有较低工程造价，极快施工进度，较小占地面积等优点；因截渗墙一般是地下隐蔽工程，具有极为复杂施工工艺，高要求技术等缺点。特别是基于极为复杂地基土层时，施工更易出现意外情况，导致工程中断。另外，还容易发生槽壁坍塌、漏浆等问题。

截渗墙技术主要有水泥土截渗墙、混凝土截渗墙两种类型。第一，水泥土截渗墙，其施工成本极低。一般情况下，水泥土截渗墙技术将水泥浆喷入土体是利用多头小直径深层搅拌机具的，然后搅拌形成水泥土。水泥土截渗墙的原理是将水泥看作固化剂，使水泥和土体发生化学物理反应，进而将土体固结成防渗能力强、稳定性较好的水泥土截渗墙。第二，混凝土截渗墙，其造价稍高于水泥土截渗墙。混凝土截渗墙技术是在地面开凿槽形孔、连锁桩柱孔进行造孔施工，然后回填防渗材料以形成防渗性能强的连续性墙。

4.结论

随着我国社会经济实力不断进步，我国水电水利工程的建设规模有长足发展，水利工程发展迅速。整个水利水电工程中水工建筑作为重要组成部分，对我国水电水利工程发展而言具有基础的、必要的作用。而水工建筑中建筑渗透问题对其有致命影响，因此要格外重视我国水利工程水工建筑施工中的防渗透处理质量，以确保水电水利工程稳定安全。

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