水利工程防渗的施工技术研究

颜 睿

（重庆市涪陵农林水利建设投资集团有限公司，重庆 408000）

水利工程防渗的施工技术研究

颜 睿

（重庆市涪陵农林水利建设投资集团有限公司，重庆 408000）

随着经济的高速发展，中国的水利工程项目越来越多，但水利工程的渗漏问题也日渐频繁，渗漏问题是水利工程的重大安全隐患。因此，防渗问题日益成为水利施工的重点问题，通过对中国常用的防渗处理技术进行研究，针对水利工程的防渗施工技术进行探讨分析。

水利工程；防渗；施工技术；渗水原因

1 水利工程施工特点

水利工程相比于其他工程项目主要表现为以下3个特点：

1.1 水利工程基本特点

水利工程旨在对水资源进行改造，所以水利工程要具备基本的挡水、蓄水以及泄水等基本功能。由于水利工程项目长期与水接触，水利工程项目不仅要具备稳定性和抗震性，更要做好防渗漏措施，因此水利工程对基础建筑物的建设施工有很高的要求。水利工程建设在国家相关建筑规范与施工技术要求的基础上，要切实采用有效防渗漏施工措施，满足水利工程的质量要求［1］。

1.2 水利工程施工条件

水利工程在具体施工过程中的施工条件比较复杂，一方面施工上增加了难度，另一方面水利工程对地基的质量和要求非常高。地基是所有工程项目的建设基础，一旦地基不稳，建立在地基之上的建筑物就有崩塌的危险。水利项目对地基的高要求，高标准可想而知。

1.3 水利工程环境因素

水利工程项目的建设要考虑当地的气候与地理环境因素。水利工程最好选择在枯水期进行施工，并综合考虑何种不利与施工的环境因素，提前做好预防工作，争取把环境对水利工程的影响降至最低，确保施工顺利。

2 水利工程渗水原因的分析与论述

渗水问题对水利工程的建设和运营起到至关重要的作用。导致工程渗水主要的原因有以下3点：

2.1 施工技术落后

中国开展现代化水利工程建设的时间比较晚，目前现存水利工程多数是20世纪 50年代的产物，有鉴于当时的技术水平与设计理念，很多水利工程普遍存在着渗水的问题。尤其是对水利工程地基的处理方法不当，造成地基的松动，进而对水利工程造成破坏。一般地，中国地基的地质可以分为3类：

1）砂土性土壤，沙土性土壤的主要由中砂、砂土壤、粉细沙等成分构成，此类土壤容易受潮液化，导致水利工程基地失衡，进而出现渗水现象。

2）盐性土壤，盐性土壤的含盐量较高，此类土壤容易受盐性的变化导致地质的变化。在冬季枯水期，不平整的地基中的部分土壤中的盐分会随着地下水析出，导致水利工程地基进入高含盐量状态，对地基产生严重侵蚀，极大破坏了水利工程地基的稳定性。

3）湿陷性土壤，湿陷性土壤更易受潮液化，此类土壤被水长时间浸泡后，将出现整体下陷的情况，在湿陷性土壤上建立水利工程地基将大大缩短水利工程的使用年限。

因此，在水利工程地基建设过程中，要针对不同土壤采取不同的对应措施，避免在地质不好的地方施工，减少水流对水利工程项目的造成的不良影响。

2.2 施工过程马虎

1）施工基坑导致大面积的渗水现象。在水利工程施工中常常见到底板大面积渗水的情况，这种现象是由于建基面的周围基坑在施工过程中没有达到水利工程的施工要求，使得基坑的排水能力降低，遇上强降水或降雪天气，容易造成积水无法迅速排离，导致水面上涨，进而淹没垫层，最终出现大面积的积水。除此之外，水利工程建设过程中，混凝土使用材料的性能不高、调配比例不科学、搅拌不均匀、灌注不得当都容易造成水利工程出现较大缝隙，并出现大面积渗透问题。

2）施工缝导致的渗漏。施工缝除了上文提及的混凝土造成的问题外，还有一种是施工单元化造成的不同单元间的缝隙。为施工方便，将水利工程主体划分为多个比较小的施工单元，各个单元的连接处不可避免的存在着缝隙，这些缝隙是导致渗漏问题的重大隐患。在具体的施工过程中，混凝土容易受到次应力作用、热胀冷缩以及静动荷载的影响，在环境出现变化时，混凝土的主体构造容易出现变形，如果变形受阻，混凝土的主体内部也会产生应力，应力一旦超越混凝土的抗压强度就会出现缝隙。无论何种原因产生的混凝土裂缝都是水利工程渗漏的主要原因。

2.3 维护力度薄弱

中国在工程建设中一向是重建设，轻维护，导致很多水利工程存在重大安全隐患，主要集中表现在以下3个方面：

2.3.1 对于混凝土材质的维护、保养能力较弱

上文提及混凝土容易受到周围环境的影响产生缝隙，如果不能及时阻止混凝土的变化，其缝隙有变大的趋势并逐渐不能承受水的压力，轻者出现渗漏，重者导致工程主体严重破坏。

2.3.2 对于工业垃圾的清除不够彻底

在水利工程建设过程中，地基建设将产生大量的淤泥、碎石等工业垃圾，这些工业垃圾如果不能清理干净将对工程后续工作造成困难，直接影响到地基的开挖与回填作业，导致地基坡度的偏差。

2.3.3 对于模板拼接不够精确

在水利工程施工过程中，模板的拼接不够精细，存在较大的偏差，这个问题很大程度上是由于施工方赶工期，忽略相关标准和规范造成的。在赶工期的时候，施工方会提前拆除模板，并忽视保养工作，等于纵容了水利工程的质量问题，发生渗漏情况是迟早的问题。

3 水利工程防渗施工技术措施

一般来说，水利工程防渗施工技术主要包括防渗墙技术、排水固结技术高压喷射注浆技术以及灌浆防渗施工技术。

学生经过交流发现：破坏生态系统中任意一类角色（生产者、初级消费者、次级消费者）都会影响生态系统中物质和能量的流动，从而导致失去生态平衡。值得反思的是，大多数的破坏罪魁祸首都是人类，从而从情感上认同人与自然和谐发展的意义，增强社会责任感，形成保护环境的意识。

3.1 防渗墙施工技术

防渗墙施工技术是最常见的水利工程防渗施工技术，因为防渗墙具有耐久性好、墙体厚度较小、渗透系数小以及单位面积造价低等优点，使之成为水利工程防渗施工技术的首选。防渗墙施工技术的工艺主要有多头深层搅拌法、射水法、链斗法、抓斗成槽法、冲击成槽法以及锯槽法等施工技术。

3.1.1 多头深层搅拌施工技术

多头深层搅拌是指将土壤与水泥进行混合搅拌，将其凝固成为水泥土桩，最后将一个个水泥土桩连接成防渗墙。这种施工方法工艺相对简单，实施方便，并且成本较低，具有很高的性价比。

3.1.2 射水法施工技术

射水法是指利用造孔机射出高度水流，在水流冲击出槽孔之后，接着往槽孔中浇筑混凝土，这样就很迅速家里一道薄壁防渗墙。这种方法的成型速度快，防渗漏效果也很好。

3.1.3 链斗法施工技术

链斗法主要是指利用链斗式的开槽机排桩上的旋转链斗取土，并于下方排桩成墙，接着向刚成型的墙前挖槽一道槽，最后采用泥浆护墙与浇筑混凝土的方式构造防渗墙体。

抓斗成槽法是指通过液压抓斗机在土坝上挖槽，将挖出泥土提到地面上，在槽段内灌入一定浓度的泥浆，然后利用导管浇筑水下混凝土，在混泥土凝固成板墙后，按此法依序构建第二、第三道板墙，最终形成一系列的混凝土防渗墙。

冲击成槽法与锯槽法防渗施工技术也具有良好的防渗效果，以上方法都在水利工程建设中得到的广泛的认可与应用。

3.2 排水固结施工技术

排水固结施工技术主要是通过加压系统对目标地质进行加压处理，使目标地基在荷载作用下排出土体空隙中的水分，然后利用竖向排水井（塑料排水袋或砂井等），将土体中的水分逐渐从空隙中排除，使得土体中的孔隙比降低，进而使地基发生固结变形，达到强化地基强度的目的，最终提高水利工程的整体强度。排水固结法主要用于解决地基的沉降和稳定问题。为了加速固结，最有效的办法就是在天然土层中增加排水途径，缩短排水距离，设置竖向排水井（砂井或塑料排水袋），以加速地基的固结，缩短预压工程的预压期，使其在短时期内达到较好的固结效果，使沉降提前完成；并加速地基土抗剪强度的增长，使地基承载力提高的速率始终大于施工荷载增长的速率，以保证地基的稳定性。排水固结法适的有一定的应用范围，排水固结法适用于处理饱和和软弱土层，但对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。因此，排水固结法在使用前要对施工地质进行测试，只有符合排水固结法施工条件的地质才能以此法进行施工。排水固结法由于施工过程快捷，成本低廉，是水利工程防渗施工的主要工艺技术。

3.3 高压喷射施工技术

高压喷射施工技术有效弥补了排水固结法应用范围有限的不足。高压喷射注浆法是通过钻孔，将经过特殊合金处理的注浆管喷嘴送到预定位置，接着利用高压泥浆泵或高压水泵通过喷嘴把浆液喷射出来，以高压水流冲击目标土体，利用喷射流束的离心力、重力以及冲击力等综合作用，将土粒与浆液搅拌混合，达到适当的浆土比例和质量大小，最终实现施工土体的重新排列。待浆液凝固以后，在土内就形成一定形状的固结体。等到浆液凝固后，施工后的土层就变成了坚固的防渗层。高压喷射施工技术适用于砂性土质、黏性土质、黄土以及淤泥等土质，不适用于含有大量粒径过大的砾卵石、含有大量纤维质的腐殖土层以及含有大量漂石或块石的地层应用。高压喷射施工技术的施工过程一般有定喷、摆喷以及旋喷3种方式。高压喷射施工技术构筑的凝结体的形状与喷射的时间与方向有直接关系。定喷由于喷射方向没有变化，其形成的凝结体呈板状；摆喷以点带面，其形成的凝结体呈哑铃状；旋喷向周四均匀喷射，其形成的凝结体呈柱状。喷嘴运动方式的不同将决定凝结体的形状，3种喷射形式的工作原理是相同的，其形成凝结体的性质与技能是基本相同的，水利工程项目可以依据实际的施工需求来选择喷射方式。

3.4 灌浆防渗施工技术

灌浆防渗施工技术主要有基础帷幕灌和坝体劈裂灌浆2种方式：

1）基础帷幕灌浆工艺：基础帷幕灌浆工艺是指在通过在水利工程闸坝的岩石或砂砾石地基中灌浆，使施工地基形成凝结体的防渗工艺。

2）坝体劈裂灌浆工艺：劈裂灌浆是利用水力劈裂原理，依据坝体的应力分布规律，对存在隐患的土坝在坝轴线上进行钻孔、并通过加压灌浆，使浆体与劈裂结构凝结成新的防渗墙体。

灌浆防渗施工技术能够适用于各种施工环境，它的原理是利用液压、气压或电化学原理，将一些将会固化的浆液注入人为的或天然的预订孔隙中，以达到改变目标介质物理力学性质的目的。灌浆防渗技术普遍被应用于施工难度较大或质量要求较高的水利工程项目。

［1］王和富.小议水利工程防渗加固中应用多头小直径深层搅拌桩截渗墙技术 ［J］.科技资讯，2011（04）：45.

Research on Anti-seepage Technology of W ater Conservancy Construction

YAN Rui

（Chongqing Fuling Agriculture and Forestry Water Conservancy Construction Investment Group Co.Ltd.，Chongqing 408000，China）

With the rapid development of our economy，there are more and more water conservancy projects in our country.But the problem of leakage of water conservancy projects are increasingly frequent，the problem of leakage is a great hidden safety trouble ofwater conservancy project.Therefore，seepage problem has increasingly become a key issue for the water conservancy construction.Based on the study of common anti-seepage technologies used in China，the anti seepage construction technology in water conservancy project is analyzed.

hydraulic engineering；anti-seepage technology；construction technology

TV543

A

1007－7596（2015）03－0011－03

2014－10－31

颜睿（1974－），女，重庆涪陵人，工程师。