水利工程塑性混凝土防渗墙防渗透技术应用

◎张义林

近年来，我国社会与经济发展水平显著提升，各类水利工程被广泛建设，旨在为人民群众的日常生活提供便利，减少自然灾害造成的影响和生命财产损失问题。在水利工程的建设过程中，始终受到水分的影响和限制，要全面强化水利工程的防渗透技术水平，其中塑性混凝土浇筑防渗墙在水利工程防渗透领域中被广泛应用，且有较强的技术优势和价值。基于此，本文针对水利工程塑性混凝土防渗墙的防渗透技术应用进行深入的探究与分析，以期能够进一步提升水利工程防渗透技术的综合应用水平，为相关水利工程的施工建设提供一定理论指导和借鉴，从而提高混凝土墙的整体防渗效果。

与其他传统类型的混凝土相比，塑性混凝土柔性效果更好，弹性模量较低且容易形变，抗裂及抗变性能力更强，综合优势明显，将塑性混凝土用于水利工程防渗墙及加固工程施工中防渗效果更好，特别是施工过程中能够有效节约混凝土的用料，降低水利工程成本投入，施工流程和工序更加简单便捷。因此，针对水利工程塑性混凝土防渗墙防渗透技术应用进行全面探讨和分析有重要的实践意义和应用价值。

一、水利工程中应用塑性混凝土进行防渗墙施工的重要意义

现如今，我国各地其所开展的水利工程不仅含有了传统的水利工程设施、水利工程建筑，同样也有水利输电站等大规模建筑类型，此类水利工程主要通过人工介入的形式，对水资源和水利能源进行全面的调控以及充分运用，切实发挥出水利资源的作用和价值。但是不能忽视的是，在进行水利工程的施工过程中，需要临时阻断水源并全面开展防渗施工，避免在后期通水之后出现渗透问题，直接影响水利工程的整体质量和性能情况，更有甚者可能会引发更为严重的安全风险事故和经济损失，造成人员伤亡等多层次问题。当前我国很多地区建设的水利工程中防水围坝等重点部位防渗透性能相对较差，甚至时有发生渗水问题，久而久之会导致水利工程结构稳定性、安全性难以充分保证，甚至酿成更为严重的风险隐患，对此，需要在水利工程中积极应用防渗透施工技术，其中塑性混凝土防渗墙技术有其独特的运用意义和价值，不仅可以有效提升水利工程防渗透施工效果，同样也能避免在施工过程中存在更多的技术难点问题，确保水利工程的防渗透水平能够满足工程未来的实际应用需求。

二、水利工程中混凝土防渗墙的主要类型

1.桩柱式防渗墙。

在水利工程中桩柱式防渗墙，为相对常见的墙体之一，需要对墙面进行钻孔，并根据水利工程的实际需要进行填充，钻孔作业期间可以应用冲击力更强的钻头进行作业，确保钻头能够全面深入到混凝土墙面之中，并根据施工作业的需求预留好直径相对较大的孔径，前期钻孔施工完成之后，需要应用不同类型的材料进行孔洞填充，其中可以应用套管，确保混凝土和泥浆的填充效果更加完全，减少施工质量问题。在不同类型的水利工程中积极应用桩柱式防渗墙，需要根据工程实际需求确定桩柱的具体分布和排列，并对不同桩柱之间进行有效连接，例如针对某一地区土坝水库工程建设防渗墙时需要综合应用桩柱式混凝土防渗墙施工技术，配合接头管法、套机等多种技术类型，对防渗墙进行钻孔作业和填充作业施工完成之后，同样也需要对桩孔进行有效连接，确保防渗墙的稳定性和紧密性效果，全面提高水库工程的防渗透水平。

2.板桩灌输式防渗墙。

此种类型的防渗墙最主要建设原理和施工原理在于，应用震动的形式将钢板桩冲击并固定于地基之下，此种板桩灌输式防渗墙能够从整体的角度对工程进行防渗施工与处理，其中需要对边界位置进行有效焊接，底部增加活门小管。等钢板桩下沉的指定深度之后，可以应用液压器或其他类型的机械设备进行拔桩，期间需要应用防渗材料从活门小管进行注入和添加，要确保焊接好的活门小管能够实现防渗材料的精准流入，让其形成完整性更强、防渗效果更好的水利工程防渗墙。

3.槽板式防渗墙。

在水利工程中应用槽板式防渗墙同样也需要应用到混凝土进行灌注，提前确定好防渗墙的所处位置并做好孔洞，应用混凝土泥将注入孔洞之中，确保其能够进一步发挥稳定与加固的结构性作用，同时，全面提高视力工程混凝土防渗墙的综合耐用性效果。要特别注意，当混凝土泥将注入孔洞之后，也可以在其中配合应用其他类型的防渗透材料，进一步形成更加牢固的防水墙。在具体施工过程中，需要对孔洞的大小和排列情况进行严格有序控制，例如不同孔洞的大小可以维持在7cm 左右，特别是不同槽孔的开动距离和长度，可以结合施工现场的实际情况进行调整，在应用过程中槽板式防渗墙与桩柱式混凝土防渗墙的施工工艺相对类似。

三、水利工程塑性混凝土防渗墙防渗透技术应用分析

1.搭建施工平台。

在水利工程防渗墙施工过程中，应用塑性混凝土进行防渗施工需要提前保证施工平台的平整度和稳定性效果，确保施工过程中所应用的不同类型机械设备都能充分发挥作用，并始终平稳的放置于平台之上；除此之外，需要做好施工前的各项准备工作，畅通施工现场运输道路，避免因道路宽度设计不合格，直接影响后期施工过程中的车辆有效运行。在施工平台高度方面，要保证高于地下水位1.5m 左右，此种高度控制能够有效排放施工过程中产生的废水和渣土，与此同时也可以根据水域工程施工现场的实际情况，合理确定平台的挖填量。

2.导墙施工技术。

在实际开展水利工程防渗墙深沟开挖之前需要提前修建好导墙，具体的结构和尺寸需要按照水利工程防渗墙的计划方案和施工方案进行综合确定。大多数情况下，导墙会应用矩形或直角梯形的形式，按照防渗墙的轴线进行开挖，而导墙的厚度和深度也需要严格按照施工设计规范要求进行确定。在水利工程中会应用混凝土导墙，其高度可以控制在0.5m 至2m 左右，确保导墙底部与水利工程防渗墙施工的原土层进行紧密相连，其底部需要比现场施工场面高0.1m 左右，避免因降水问题导致地表水向下渗入。除此之外，为了进一步减少导墙在施工过程中产生位移的情况，可以直接在导墙外侧位置进行全面夯实，其内侧可以应用粘性土，避免泥浆渗入影响导墙的坚固性，与此同时也可以应用一定的支撑方法，确保导墙的垂直度和防渗墙的垂直度与实际要求相符合，具体的偏差要控制在10mm 以内。

3.挖孔成槽技术。

在水利工程中积极应用塑性混凝土防渗墙进行施工，需要做好钻孔成槽，这也是直接影响施工质量水平和施工周期的重要工序之一。在槽孔施工过程中可以进行分层次和分段开展，全面保障墙体施工的安全性和质量情况，可以根据水利工程施工现场的地质条件和水文条件等，合理控制和规划挖孔成槽阶段施工时间，确保混凝土的持续稳定供应和墙体结构的稳定性，并综合参考混凝土搅拌以及运输等其他类型因素提高槽孔建造的分阶段质量效果。一般情况下，槽长长度为7m 左右，在进行分段时，要最大程度上减少不同墙段之间的接缝情况，避免因为沟槽接缝紧密型不佳导致防渗墙总体防渗效果受到负面影响的问题出现；也可以适当增加槽长以保证施工进度，确保施工过程中的安全性。在具体的沟槽段施工时，可以应用抓取法以及钻孔抓头法等不同类型的措施，其中抓取法综合效率水平更高，也是水利工程造孔成槽施工阶段最为常用的方法之一，配合冲击钻进行挖孔成槽，中心线位置要与防渗墙的轴线保持重合，槽壁始终保持平直状态，避免不同类型的杂物或废渣直接落入槽孔之内，影响后续施工的有序开展，全面提升挖孔成槽施工阶段的质量水平。

4.泥浆护壁施工。

泥浆护壁施工能够进一步保障防渗墙孔壁结构的稳定性效果，避免在后续施工过程中出现坍塌问题，能够有效保障施工质量和安全。在进行泥浆护壁施工时需要加入混凝土以及其他类型的粘性土材料，确保泥浆的密度和流动性能够与施工需求相符合。但是要注意在进行泥浆护壁制作施工之前需要提前检查现场所用泥浆的稳定性和配比度，避免与施工规范要求不符合而影响泥浆护壁施工效果，特别是在制浆工艺配比、泥浆搅拌的过程中要全面做好施工记录；除此之外也可以根据水利工程施工现场的实际需要，在工程建设周边位置建造造浆厂，同时配置制浆池、沉淀池和存储池等等，应用自动制浆系统或高速搅拌机全面提高泥浆护壁阶段施工的效率和质量。

5.清孔清槽施工。

在前期槽孔施工完成之后，需要对已经挖好的槽孔进行全面清理，避免前期施工过程中产生的泥沙影响施工质量，甚至会导致塑性混凝土防渗墙的综合性能无法充分实现。在孔槽施工结束之后，施工单位需要配合监理单位进行全面的自检和工程质量检查验收，等到全面验收合格之后才可以逐一进行清孔清槽和后续的工作。其中可以应用定位法，对抓斗的位置进行固定，应用抓斗全面抓取底部沉渣和其他类型的杂物，也可以配合擦洗锤对孔槽接放处位置进行全面的清理，将优质泥浆泵送槽内施工过程中需要严格保证施工流程的规范性和施工技术的合理化，避免因不合格的施工措施导致槽孔坍塌问题。等到槽孔全部清理完成之后，需要保证孔内的泥浆和沉渣在规定的指数范围之内，才可以进行后续混凝土浇筑施工。

6.混凝土浇筑施工。

应用塑性混凝土防渗墙等防渗技术时，至关重要的施工环节在于混凝土浇筑，浇筑过程中需要确保连续性效果，浇筑的速度也要始终保持稳定状态，如果在施工过程中出现断电问题，或施工存在意外情况导致塑性混凝土浇筑中断，需要现场施工人员第一时间采取紧急措施进行处理。在应用塑性混凝土进行浇筑时，要提前将混凝土应用搅拌车运送至施工现场，通过管道泵送的形式将塑性混凝土泵送至浇筑点位，要保障浇筑管与槽轴线的一致性，如果应用双管进行泵送，则需要针对不同管道之间的距离进行合理有效控制，而浇筑管的管底位置也可以距离槽孔底部20cm 左右，如果超出此类范围要注意将管道中心放置于最低点，避免因高度过高或过低直接影响塑性混凝土的浇筑质量。在实际开展混凝土浇筑时可以提前下放浇筑管，排出管内的泥浆，持续浇筑混凝土，可以从最深的导管开始逐一浇筑，最后浇筑相对较浅的导管，确保浇筑速度的稳定性以及整体性，让塑性混凝土的浇筑表面实现平稳上升。

在浇筑高度控制方面可以维持在超出原有设计高度0.5m 的范围内，为塑性混凝土防渗墙的固结误差提供一定空间。在浇筑时需要全面观察和测量孔槽内部混凝土的高度和速度，记录好相关数据，避免出现混凝土堵塞漏浆等多方面问题。在浇筑完成之后，需要对槽孔以及塑性混凝土进行一定的保湿和养护，避免因为后期养护不到位，使得塑性混凝土初凝过程受到外界气温因素的影响而出现裂缝情况，导致防渗墙的综合防渗效果不佳，要始终确保防渗墙的综合承载力与施工需求相符合。除此之外，在不同槽孔接缝处位置要切实提高塑性混凝土的浇筑水平，可以应用接头管法进行处理，既保障了接头位置的严密性，也为塑性混凝土的防渗效果水平提升奠定良好基础。

四、水利工程中塑性混凝土防渗墙应用案例分析

A 水库坐落于我国北方地区，该水库始建于1960年，面积达6.5km2，该水库坝址以上的河道长5.5km，水库总库容为190 万m3，汇集了防洪、灌溉等多项功能。A 水库作为小型水库在进行大坝建设和修缮过程中应用了塑性混凝土防渗墙，以进一步提高大坝的渗流稳定性。

根据A 水库原有的大坝建设资料，可以得知该大坝主要为粉质粘土心的墙坝，坝顶宽4m，为混凝土路面，而大坝的上游应用干砌石进行护坡，下游则应用草皮进行护坡。考虑到A 水库的设计洪水标准以及相关建设需求，需要着重提升大坝的防渗体系，因为在原始资料中曾记载该大坝在正常运行状态下曾经出现过下游大面积渗水的情况，因此结合A 大坝的实际需求和山区丘陵地区的地理位置，经过前期渗流稳定性测算，可以得知A 水库的校核洪水位为45m，下游水位为41m，最大的水头差为14m。

在混凝土防渗墙施工中，主要采取C15 塑性混凝土，允许升降比降为50，应用液压抓斗法进行施工，同时在塑性混凝土防渗墙的施工过程中，厚度取0.4m 让其顶部与大坝原有的坝顶路面进行有效连接。在A 大坝的水利工程中，对该水库大坝进行防渗处理之前，坝坡的出逸点高程体现为48.93m，远远高于排水体的高程，因此在水库大坝实际应用过程中存在较多的渗流不安全问题，而应用塑性混凝土进行防渗墙施工与处理之后，会使得坝坡的出逸点不论是在设计还是正常的工况状态之下都能落于排水棱体之内（图1），保障了防渗效果，特别是比降也小于渗透破坏的允许比降，整体防渗效果更好，防渗措施能够进一步降低大坝的浸润线高度，提高整体坝体结构的抗滑与稳定性。

图1 A 水库防渗处理后浸润线图示

由此可见，在以往的水利工程中，我国的大坝大多为土石坝，建设时间相对较长，甚至会在汛期等时刻出现险情问题，因此需要对现有的土石坝水库进行全面的加固，消除风险隐患，确保大坝的综合质量水平与实际需求相符合，减少对人民群众生命财产的威胁和影响。对此类已经出现破损的大坝进行加固时，可以直接应用灌浆以及高压喷射灌浆等多重方法进行有针对性地维护，其中塑性混凝土是综合优势更加明显的材料之一，既能够满足水库大坝加固的强度需求，也能在抗渗效果方面表现优良，应用塑性混凝土之后在钢筋、水泥等其他材料的应用相对较少，极大地节约了水库加固除险施工成本，既缩短了工程周期，也实现了更好水平的防渗墙大坝加固效果。

结论：总而言之，在不同类型的水利工程施工建设中，可以广泛应用塑性混凝土，发挥其综合性能，耐久性强、抗震性好等多方面特点，防渗墙的成墙质量效果更高，能够有效应对和适应水利工程地基变形等多层次需求，同时应用塑性混凝土能够有效缩短工期，减少工程造价投入。也正因如此，塑性混凝土防渗墙在不同类型的水利工程中被积极应用，有较强的推广价值，希望本文针对我国水利工程塑性混凝土防渗墙以及防渗技术的应用开展探究，能够为我国当前水利工程的综合建设质量水平的提高奠定良好基础。