关于水利工程防渗处理施工技术探讨

[关键字] 水利工程 防渗墙 城墙工艺 灌浆 

　　较之于普通的建筑结构水利工程项目尤其特殊性，主要表现渗漏问题上。实践中我们可以看到，每年因水利工程渗漏病害而造成的损失是非常巨大的，不仅有经济方面的，而且对该水利工程的安全性与实用性产生了巨大的影响。因此，加强水利工程防渗处理显得至关重要，目前比较常用的、有效的防渗处理施工技术是防渗墙技术与灌浆施工技术。 

　　1 防渗墙施工技术 

　　从水利工程防渗处理实践中来看，防渗墙施工技术中的墙体要求具有非常强的柔性，同时还要求渗透系数低、造价低以及耐久性好。对于防渗墙施工而言，其主要有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、射水法以及薄型抓斗成墙法和倒挂井法等墙体施工工艺，具体分析如下： 

　　多头深层搅拌水泥土法：该墙体施工工艺主要采用的是多头深层，搅拌机将水泥浆喷至土体之中并对其进行深层次的搅拌，以保证水泥浆液和该地层的土体之间能够充分地混合，固结成水泥土桩，然后再由这些水泥土桩相互搭接，最终形成一道防渗墙，其施工工艺如下图所示。 

　　多头深层搅拌水泥士防渗墙具有非常要的防渗效果，而且其防渗质量可靠，具有投资少、效果好等特点。 

　　锯槽法：该方法所采用的主要装置是锯槽机，即实际施工过程中，锯槽机的刀杆上下切割，另一边则向前开槽和移动；被切割下的土体通过反循环排渣系统不断地排出槽外，同时利用泥浆进行护壁作业，并浇筑适量的塑性混凝土材料，从而形成一道坚固的防渗墙体。 

　　链斗法：该方法主要利用链斗式开槽机通过旋转链斗进行取土作业，将斜放排桩放到成墙深度位置，开槽机开挖沟槽，以泥浆护壁，浇筑混凝土。链斗开槽机开槽宽度一般在16 至50厘米之间，其深度可达10 至15米，该方法主要适应于砂土、粘土以及粒径比较槽厚还要小，并且含量不超过30%的砂砾石地层。 

　　射水法：该方法所采用的机械设备主要是浇筑机、混凝土搅拌机以及造孔机等，通过造孔机上的成型器喷嘴喷射高速水流，对土层进行切割，同时成型器上下切割对孔壁进行修整，以泥浆护壁。当槽孔形成以后，通过水下混凝土浇筑形成一道薄壁防渗墙体结构。采用该方法的成墙厚度，垂直方向上可达0.22至0.45米，其深度可达30米以上，成墙精度可达三百分之一。实践中可以看到，该种施工工艺主要应用于砂土、粘土以及粒径相对较小的砂砾石地层施工建设；射水法施工技术，在当前较为重要的一些堤防加固工程建设过程中，得到了非常广泛的应用，同时也取得了很好的效果。 

　　薄型抓斗法：该方法采用的是斗宽0.3米的薄型抓斗进行挖土开槽作业，以泥浆护壁，然后通过塑性混凝土浇筑等方法形成一道薄壁防渗墙体。在这一具体施工工艺中，城墙的最大深度可达40米以上，通常比较适用于砂土、粘土以及卵石沙砾等土质的地层施工。 

　　倒挂井法：该方法是一种以土法修筑垂直的防渗墙体，以人工挖井方法取代冲击钻造孔，而且每个井浇成混凝土井，井柱之间互相搭接，从而构成一个整体的混凝土墙体，并以此来有效地切断透水地层，达到防渗之目的。实践中，采用倒挂井法进行成墙作业，无需利用专门的成槽装置和机械设备，同时也无需利用泥浆进行护壁施工操作。 

　　2 灌浆施工技术 

　　除防渗墙施工技术外，另一个比较常用的施工技术就是灌浆施工技术，灌浆施工技术主要是利用一定的压力将浆液通过钻孔注入至岩石中的空隙，或者将浆液注入到建筑结构的裂隙之中，并在此基础上使施工结构的物理特性得以有效的改善。从实践来看，采用灌浆施工技术进行施工作业，一定要保证浆液能够克服阻力，有效地渗入到堤坝等结构体的空隙之中。实践中常用的灌浆材料有水泥粘土浆、粘土浆、水泥浆以及水玻璃浆等。其中，水泥粘土浆主要是由水泥、粘土两种成份材料，作为灌浆的主要材料成份，通过混合配置而成，该混合灌浆具有性能好、成本低以及能够互相补充不同材料之间的缺点等特点，同时还具有流动性好、结石率高以及抗渗性能强等优势，因此是当前水利工程防渗施工作业过程中不可多得的防渗材料，灌浆施工技术具有非常好的防渗性能。 

　　2.1 灌浆施工技术应用中的注意事项 

　　在利用灌浆法进行防渗施工作业过程中，应当特别注意以下几个方面的内容：首先要注意小口径钻孔过程中存在的问题。实践中我们可以看到，高压灌浆施工过程中多采用的是小孔径钻孔施工技术，小口径钻孔以及孔口封闭、孔内循环等灌浆施工工艺，通过与大口径的钻孔具有同等的防渗效果。同时，小口孔径具有一些非常显著的优点，即孔中的浆液具有较快的流速，因此孔内沉淀问题的产生几率不大，而且浆液材料比较均匀，这对于保证灌注效果、有效避免灌浆过程中因事故而终断施工作业，具有非常重要的作用。其次要注意吸水率、吃浆量两个方面的问题。灌浆施工过程中，应当先对其进行简易的压水试验，同时通过对灌浆前后压水试验结果对比、鉴定，检查与评定灌浆施工作业的实际效果。在此过程中，判定基岩水性的一个重要依据就是吸水率；吃浆量主要是指在实际灌浆操作过程中，可注入适量的水泥浆，但需要注意的实际施工作业过程中不可采用压水试验的方法来取代灌浆试验操作。岩石透水性、岩石可灌性等，度对灌浆操作成与否产生着较大的影响，在实际施工之前，应当先对水利工程因自然条件、地质条件不同而难以确定的参数进行明确。同时，水利工程灌浆施工过程中，经常会遇到吸水量大、吃浆量小等情况，或者出现吸水率小、吃浆量大等问题，因此需要在实际灌浆作业之前就要测定相关参数。 

　　2.2 灌浆施工工艺 

　　对于灌浆施工工艺而言，它主要包括以下工艺，即土坝坝体的防劈裂灌浆、卵砾石层防渗帷幕灌浆以及高压喷射和控制性灌浆等。其中，土坝坝体防劈裂灌浆工艺，主要是充分地利用坝体的应力分布状况，通过灌浆的压力将大坝的坝体沿轴线方向劈裂，然后对其施加适量的灌浆，以此来形成一道连续防渗墙体，从而保证大坝坝体的稳定性、防止其发生变形。 

　　高压喷射灌浆施工工艺，主要是利用高压水泥浆液射流，去冲击破坏灌底层结构，使水泥浆液和被灌地层的颗粒有机地混合在一起，形成壁状固结体结构，以起到防渗漏之目的。卵砾石层防渗帷幕灌浆施工工艺，多数情况下采用的是粘土与水泥相互混合的方式，利用混合浆液实施灌注作业，实践中常用的是套阀、循环钻灌阀跟管以及打管灌浆施工方式。控制性灌浆施工工艺，实际上是一种已经改进过的灌浆施工工艺，它是通过对浆液压力、流量进行有效的控制，从而控制灌浆施工作业的有效范围。 

　　水利工程建设过程中，经常会遇到非常复杂的地理环境，这给该工程建设与防渗工作造成了极大的压力。因此，应当加强思想重视和防渗施工技术创新，只有这样才能保证水利工程的建设质量，才能保证我国水利工程建设事业的可持续发展。 

　　参考文献 

　　[1]韩旭光.水利工程防渗处理施工技术应用探析[J].中国新技术新产品，2010（03）. 

　　[2]马小菊.探讨水利工程防渗处理施工技术[J].城市建设理论研究，2012（05）.