對水利工程防滲施工技術的探究

高娜

摘要：在水利工程中，防滲技術的目的是隔斷堤壩兩側的水力聯系，降低堤壩的滲透系數，通常是通過修建粘土，墻、水泥土防滲墻等手段來實現這一目的。防滲墻在施工中主要作用是防止由于兩面水位的不同，形成水落差對墻體造彩中擊，導致墻體的塌方，從而保證工程的運行安全。本文針對水利工程中存在的問題進行分析，并提出一些措施。

關鍵詞：水利工程；防滲；施工技術；應用

一、水利工程防滲施工過程中存在問題

病險水利水電樞紐工程最主要的病征是滲透問題，主要原因是防洪標準偏低，達不到現行有關規范、標準的要求；壩體、壩基多有滲漏、滲透破壞等；工程建筑物老化失修。這些病險會造成水利水電樞紐工程無法正常運行，不能充分發揮其效益，也會嚴重威脅到下游民眾生命財產安全。因此在處理水利工程施工技術問題時，大多數時候可采用防滲、灌漿的方法。

二、防止滲漏的有效措施

1.防滲墻分類及工程中的應用

防滲墻工藝方法有多種多樣，可以運用于不同性質的工程中，已經在工程中應用的工藝方法有：

1.1 按成墻方式可分為：樁排式、槽板式、組合式。

1.2 按墻體材料分為：鋼筋混凝土墻：塑性混凝土墻、固化灰漿墻；自硬泥漿墻：預制墻：泥漿槽墻（回填礫石、粘土和水泥三合土）：后張預應力地下連續墻：鋼制地下連續墻。

1.3 按墻的用途可分為：防滲墻；臨時擋土墻；永久擋土（承重墻）；作為基礎用的地下連續墻。

1.4 按開挖情況可分為：地下連續墻（開挖）：地下防滲墻（不開挖）防滲墻技術最初應用于砂礫石地層中房建基礎處理，隨后成為深基礎和地下構筑物施工的重要手段，歷經多年實踐與探索，該項技術主要應用于：心墻土壩壩基防滲處理，斜墻土壩壩基防滲處理，混凝土閘壩基礎防滲處理，病險壩加固處理、土石圍堰堰體及堰基防滲處理、城市地下構筑物的基礎處理等。

2.防滲墻的作用技術原理淺析

防滲墻是利用各種挖槽機械，借助于泥漿的護壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內澆筑適當的材料而形成一道具有防滲功能的地下連續墻體。防滲墻的施工步湊及技術原理有：

2.1 沖擊鉆進。通過鉆頭向下的沖擊運動破碎壩土、礫石、卵石、漂石和基巖。常用的鋼繩沖擊鉆鉆具的重量為1000kg或1300kg，鉆進深度為120m或150m。通過鉆頭的沖擊作用成槽，同時對槽孔兩壁的松散層起擠壓、密實作用。

2.2 泥漿固壁。松散的地基中挖出一條窄而深的長槽，由于泥漿的作用使槽孔保持穩定而不坍塌的原因有：一、泥漿的滲透作用，由于地基或壩土中存在孔隙，導致槽孔中泥漿向周圍地基或壩土中滲透，泥漿在孔隙里凝結后，可提高壩土或松散地層的抗剪強度；二、泥皮對槽孔的影響，由于泥漿失水和混入粘土及鹽類而在孔壁上形成泥皮，大大增加槽孔的穩定性，同時防止泥漿漏失；三、靜液壓力作用，槽孔內的泥漿面通常高出地下水位，且泥漿比重大于水的比重，泥漿對靜液壓力比地下水壓力大，對槽壁起支護作用。

2.3 水下混凝土澆筑。防滲墻的混凝土是靠導管內混凝土面與導管外泥漿面之間的壓力差和混凝土本身的良好的和易性和流動性，不斷填滿原來被泥漿充滿的空間，而形成地下連續防滲墻。

2.4 聯合防滲作用。在沖擊鉆造孔成槽過程中，鉆頭對周圍土體的擠壓，密實作用，泥漿形成泥皮以及滲入松散壩土、地基中的泥漿凝結，三者共同起到防滲作用。

3.防滲處理中灌漿方法

土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法主要有均質土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿等。

3.1 土壩壩體劈裂灌漿。土壩壩體劈裂式灌漿是運用壩體應力分布規律，用一定的灌漿壓力，將壩體沿壩軸線方向劈裂，同時灌注合適的泥漿，形成鉛直連續的防滲泥墻，從而堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層，提高壩體的防滲能力，并通過漿、壩互壓和濕陷，使壩體內部應力重分布，提高壩體變形穩定性。針對裂縫的局部灌漿，在可能有裂縫的區域，均勻布置類似固結灌漿的灌漿孔群：對壩體施工質量差，甚至出現上下游貫通的橫縫，—般應做全線的劈裂灌漿。我國廣東省寶樹水庫用土壩壩體劈裂灌漿技術來解決土壩壩體的滲漏問題，結果表明灌漿后壩體密實度得到提高，滲透系數降低，背水坡濕潤滲水現象肖失，壩體滲流量減少70%以上。

3.2 高壓噴射灌漿。高壓噴射灌漿的機理設計主要是先進行布孔，然后再利用鉆機進行鉆孔，還要將噴射管放置于管內，但是管內必須包含風管、水泥管及水管。噴射管主要是從孔內通過高壓射流沖沖破土體來進行的。并通過噴射流將水泥漿液導入和被沖破的土體攪拌在一起只要將噴嘴向上抬起，水泥漿就會凝固，在地基施工中，依據設計的方向、厚度、深度及結構和地基凝結在一起，使其成為一個穩定的、壁狀的凝固體，以達到防滲透的作用。在使用的過程中，可以根據不同的防滲需求和被灌地層的區別采用定噴、擺噴及旋噴等方式進行。這種灌漿法最大的優勢是投資少、效率高、原料多、設備廣，搭接防滲效果比較好。但是在施工的過程中不得不考慮其劣勢條件，它對地質條件要求較高，使用的器具相對較多，在施工過程中，很容易出現漏噴現象。20世紀70年代，由日本引進高壓旋噴灌漿法，80年代由山東省水科院研究試驗將旋噴改為定向噴射灌漿，用于險庫壩基防滲，取得了較好的效果并迅速在全國得到了推廣。

3.3 對于卵礫石層防滲帷幕灌漿的探討。卵礫石層的防滲帷幕灌漿大都采用粘土為主加少量水泥的混合漿液進行灌注。卵礫石層灌漿難以形成自立的鉆孔，故常采用套閥式灌漿、循環鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。因受地質條件的限制，不能有效控制漿液的填充范圍，為達到相對較高的防滲標準，常需采用3排以上的灌漿孔。目前較少采用該方法，僅用于當灌漿作為補充勘探的手段，同時兼顧防滲處理，可以更加準確地針對發生集中滲漏的地點，通過少量的灌漿使問題得到解決的情況下。

三、結束語

我國水利工程的施工有著悠久的歷史，隨著水利事業的發展，地質條件優越、可選的水利工程地址越來越少，現在的水利工程也普遍建在巖溶發育的地區，防止滲漏已經成為水利工程中施工中最引人注目的話題。所以，我們有必要研究水利工程的防身處理技術，這樣做做可以更進一步的發展我國的水利工程建設為我國的人民生活水平的提高和現代化建設做出更多的努力。

參考文獻：

[1]陳雷.加強四項措施完善水利工程建設的管理[J].中國審計，2004.

[2]鄭葉會.淺談水庫大壩工程建設質量控制[J].科學之友.2011.（10）.

[3]王海軍.淺談水利工程的防滲處理施工[J].黑龍江科技信息.2011.（17）