关于水利工程施工中防渗技术的应用分析

2021-12-07刘剑平中国葛洲坝集团第三工程有限公司

门窗 2021年5期

刘剑平中国葛洲坝集团第三工程有限公司

1 前言

渗水问题是水利工程建设和使用中最常见的质量问题之一。造成水利工程渗水的原因很多，主要包括设计、施工工艺、材料和管理等。水利工程建设中，防渗墙的施工是一个重要环节。做好防渗工作是保证水利工程建设质量的关键。水利工程必须具较强的抗渗能力。当水利工程存在渗漏问题时，应选择科学有效的施工方法进行处理。因此，防渗处理施工技术在水利工程建设中具有非常重要的作用。

2 防渗技术对于水利工程建设的意义

同其他工程相比，水利工程要更加的不稳定，影响工程效益的因素比较多，总体来看，施工状况十分复杂，施工难度比较大，由于工程环境的问题，水利工程本身就十分容易出现渗水现象，一定程度上，水利工程的渗水技术决定着水利工程的使用年限，采取科学合理的防渗技术有利于提高水利工程的利用率，保证一定的工程效益，同时还可以避免因渗水给人民带来的生命财产安全，保证工程的安全性。

3 水利工程渗水现象的原因

3.1 混凝土结构上的裂缝

混凝土是构成水利工程基本框架的核心原材料，而项目建设也主要是以混凝土的架构为基础。这也就意味着，混凝土在浇筑的过程中也必然会受到温度等主客观因素的干扰，导致自身的结构出现不同程度的裂缝，而裂缝的类型大致包括温度裂缝、干缩裂缝和碱集料反应裂缝等。而裂缝一旦产生，就必然会影响混凝土自身的使用性能，削弱混凝土的硬度和强度，雨水的渗透和侵蚀就会变得更加容易，最终发生渗水现象。

3.2 原材料

水利水电工程具有较大的工程量，需运用到较多类型的施工材料，如果原材料质量不符合规范要求，将很容易造成渗漏水问题的发生。如选用的水泥质量不高，存在着较快的硬化速度，导致水泥强度与标准要求不相适应。

水泥混凝土施工中，没有合理设计配比，降低混凝土整体质量，加大渗漏问题的发生率。一些钢筋没有得到规范储存，出现不同程度的氧化、腐蚀问题，影响到水利工程内部结构的稳定性。

3.3 水利工程改建处理不当

近年来，我国工业化和城市化的发展规模正在逐渐扩大，所以对于一些已经建成的水利工程来讲，也必然会在市场需求的驱动下，接受一系列的改建和扩建。但改建和扩建工作，必然会直接影响水利工程原有的结构，如果施工人员在结构改建的时候，没有处理好新旧防渗结构之间的关系，就会埋下安全隐患和风险。如果改建和扩建的时间集中在雨季，水利工程也会在雨水的频繁冲刷中出现渗漏情况。

在通常情况下，水利工程浸润线的设计大多都需要比实际的浸润线再高一些，可是，当水利工程的蓄水水位有所上升的时候，水利工程的浸润线也自然会被相应抬高。施工人员可以按照操作规范，对水利工程坝体部分进行碾压，这就有可能导致浸润线的升高，如果在这种情况下，水利工程的蓄水量上涨，渗漏问题发生的可能性就会更高。

3.4 施工方式不合理

水利工程是一项非常复杂和高度系统化的工程，涉及的建设单位和专业领域相对较多。为保证工程进度，经常需要多个分项工程同步进行。由于不同分项工程的施工标准不同，防渗施工技术的应用难以形成统一的规范和标准，相关施工阶段的衔接也容易出现质量问题，导致水利工程的防渗能力不足。

施工过程中如果不充分研究、分析地质和土壤条件，所选择的防渗施工技术将无法适应实际情况；施工时未能严格按照规范和质量标准进行，都会造成渗漏问题，影响水利工程的安全稳定性。

4 分析水利工程施工中的防渗技术

4.1 高压喷射灌溉防渗透技术

几乎当前所有的水利工程都会运用到高压喷射灌溉防渗透技术。其又分为后注浆法和钻杆法，在用后注浆法进行防渗处理的时候，会通过高压喷射灌浆的方式来清理抛光嘴注浆后的位置，这样做的目的在于让注浆口和裂缝进行吻合，提高喷浆灌注的精度，在用钻杆法进行防渗处理的时候，是用钻孔清理干净孔内的杂物，然后再实行注浆密封处理。

高压喷射灌溉防渗透技术的工作原理在于通过对路基结构进行处理，减少工作面的占据量，让工程表面基础结构极可能完整，从而实现更好的防渗效果。这种防渗技术具有操作方便、适用性强的优点。

4.2 坝体劈裂灌浆技术

本种技术将水利水电工程坝体的应力分布规律利用起来，通过优化布置轴线孔洞，向孔洞内灌注浆液。通过坝体劈裂灌浆技术的运用，能够增强坝体、浆液之间的挤压作用，缝隙问题得到控制，有助于坝体强度、稳固性的提升。

在具体运用过程中，作业人员需做好勘探工作，对坝体设计方案、应力分布情况等充分掌握，科学设计灌注点与灌注方案，促使坝体劈裂灌浆技术的运用效果得到保证。若坝体裂缝状态较为均匀，可将本项技术运用于裂缝所在区域，完成局部修复任务。若裂缝问题出现于坝体全线，则要于坝体全线运用本项技术，以便全面修复裂缝。

4.3 多头深层搅拌防渗墙技术

防渗墙技术是水利工程中较常见的应用手段，其自身的应用需要依赖多头搅拌机的力量，在正式开始作业之前，施工人员往往会通过各种技术手段把混凝土送进土层的内部，展开充分的搅拌，形成水泥桩。然后再以水泥桩为基点，把其余相似的物体共同连接到一起，形成一堵防渗墙，以解决水利工程的渗漏问题。通常情况下，多头深层搅拌防渗技术，在黏土砂土、砂砾层等防渗工程中的作用是较为突出的。相较其他的防渗技术来讲，多头深层搅拌防渗墙技术具有更加明显的优越性，价格更低，而且操作也更加便捷，所以也成为大多数施工单位的首选。

但不可否认的是，这一技术的应用对施工人员也有着严格的要求，施工主体不仅要掌握设备的操作方法和操作技巧，而且还需要积累充分的实践经验，在操作的过程中严格按照宏观上的标准和规定进行。对此，施工单位也应当强化对施工主体的培训和教育，要严格约束施工人员的行为。

4.4 薄型抓斗成墙技术

薄壁抓斗壁成形技术适用于充填层、砂层和砾石层。该防渗技术具有防渗效果好、造价低、施工简单等优点。采用薄壁抓斗成墙工艺时，可将防渗墙分成若干槽段，分阶段开挖槽，浇筑混凝土，采用跳孔法施工。

4.5 导向槽施工工艺

混凝土防渗墙施工时需要设置导向槽。导向槽沿防渗墙轴线设在槽孔上方，用以控制造孔方向，支撑上部孔壁，其净宽一般等于或略大于防渗墙的设计厚度80mm～60mm，高度以1.5m～2.0m为宜。基础开挖期间，先用全站仪对管道进行定位和放置，找出防渗墙的中心线，用石灰在中心线的一侧绘制导槽的坡顶和脚趾线，然后在导槽的顶部绘制挖掘设备。只有基础槽完工后，方可切割斜坡。混凝土浇筑前，必须对松散的地面进行加固，以确保导槽的稳定性。

导槽的设计过程必须符合下列技术要求：①导槽必须与隔板中心线平行，偏差应小于或等于1cm；②导槽上部高度的总偏差不能大于1cm；③在施工完成且混凝土强度达到一定水平后，导槽间净距应不大于15mm。

4.6 垂直铺塑防渗技术

采用专用开槽设备对土槽孔进行垂直开挖。开槽过程中，应在槽内填充泥浆，以保持槽的稳定性。在土壤切割过程中，砂屑由砂泵同时排出。待槽深符合设计标准后，将高密度土工膜膨胀回填到槽孔内，形成防渗网面。

土工膜一般选用聚乙烯和聚氯乙烯膜，具有良好的抗渗性和高弹性，能适应不同的地质和水文条件，具有明显的经济和环保优势，有利于提高防渗工程的社会效益和生态效益。但由于工程地下水位、土层性质等因素，限制了该技术的应用范围，工作人员应做好可行性分析。

4.7 锯槽防渗墙技术

这一技术主要是以锯槽设备的使用为基础的，利用该设备所配备的刀杆，按照预先设定的倾斜角，先对目标土层进行切割，形成一个凹槽，而在这一切割的过程中，被剥离的土体就会被清理到锯槽的外面。然后，施工主体就要把混凝土灌入凹槽内，等到混凝土凝固后，会自然的形成一道防渗墙，施工主体应当控制好墙体的厚度，应当以30cm以内为宜。

同时，施工人员也要在锯槽之间设置相应的隔离屏障，采用泥浆护壁法，这样可以避免混凝土与土层的混合，这种技术的应用效果是较为突出的。另外，施工人员在操作的过程中，应合理控制切割的前进速度，保证倾斜角的稳定，这样可以提高开槽工作的精确性和准确性。