摘要：水利工程防滲施工是一項關(guān)系著工程穩(wěn)定、安全的工程。在水利工程中，做好防滲處理的方法非常多，但是，每種防滲方法都有自身的優(yōu)勢和缺陷。因此,在進(jìn)行水利工程的防滲處理中，應(yīng)結(jié)合實際情況，采取相應(yīng)的防滲措施，不斷創(chuàng)新防滲施工工藝，提高防滲施工水平。

關(guān)鍵詞：水利工程;防滲;除險加固

0 前言

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，我國的水利工程建設(shè)取得了良好的發(fā)展，為國家經(jīng)濟

建設(shè)發(fā)揮了巨大的作用，作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。特別是在防洪抗旱、農(nóng)田灌溉、

生活用水、工業(yè)用水等方面，發(fā)揮了極其重要的作用。從我國的水利工程來看，

大部分是上個世紀(jì)60 年代、70 年代修建的，時間比較久遠(yuǎn)，加上當(dāng)時各種條件

的限制，導(dǎo)致各種病險問題頻發(fā)，并呈現(xiàn)出日趨嚴(yán)重的趨勢。其中，最為普遍和

嚴(yán)重的問題就是壩體開裂，多處滲漏，這些問題如果不加以重視，及時有效地解

決，就可能導(dǎo)致水庫壩體老化破壞的進(jìn)程加劇。因此,在水利工程的防滲施工中，

應(yīng)根據(jù)問題的實際情況，采取相應(yīng)的方法。在水利工程中，最常用的防滲處理方

法就是兩種：灌漿處理和防滲墻。

1 水利工程防滲處理的必要性

水是人類生產(chǎn)和人們生活必不可少的自然資源，用途廣泛，極其寶貴。水利工程是基于對水的調(diào)節(jié)和分配而修建的。修建和完善水利工程，才能科學(xué)地控制水流，防止洪澇災(zāi)害，更好地滿足人民生產(chǎn)生活對水資源的廣泛需要。水利工程的防滲處理是一項專業(yè)性很強的技術(shù)手段，需要水利工程技術(shù)人員全面掌握專業(yè)技術(shù)，在工作中能吃苦耐勞，有忘我的奉獻(xiàn)精神。由于水利工程都需要做較大的投入，而且牽涉到群眾的安全，加上地形地貌特殊、山水結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給水利上程的修建和防滲工作帶來了很大困難。這就需要水利工作者必須深入一線，做深入細(xì)致的調(diào)查、分析和研究，全面掌握地貌特征、土質(zhì)結(jié)構(gòu)和相關(guān)情況，在保證經(jīng)濟、安全、實用的前提下，選擇和采用合適的工藝技術(shù)組織施工，除險加固。防滲堵漏，全力做好水利工程的防滲處理工作，確保水利工程的修建質(zhì)量，使其在人類文明生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ�活中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

2 水利工程防滲墻的類型及其特點

2.1鋸槽法成墻工藝

在先導(dǎo)孔中，鋸槽機的刀桿以—定的傾角一邊作上下往復(fù)切割運動。—邊以0.8—15m/h的速度(根據(jù)地層狀況)向前移動開槽;被鋸切割下來的土體可由反循環(huán)或正循環(huán)方式的排渣系統(tǒng)排出槽外，并采用泥漿護(hù)壁。澆筑塑性混凝土，形成寬度為0.2—0.3m的防滲墻體。鋸槽機由行走底盤、動力及傳動系統(tǒng)、刀桿及支架加壓系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、起重設(shè)施及電氣控制系統(tǒng)組成;傳動方式有機械式與液壓式二種。以不同規(guī)格的刀桿進(jìn)行組合，開槽寬度可達(dá)0.2—0.5m、深度達(dá)到40m。鋸槽法的優(yōu)點是連續(xù)成槽、工效高、墻體連續(xù)、質(zhì)量好，并且成墻深，適應(yīng)于粘土、砂土和卵石粒徑小于1OOmm的砂礫石地層;還可以采用自凝灰漿、固化灰漿形成不同強度和抗?jié)B指標(biāo)的防滲墻。

2.2多頭深層攪拌水泥土成墻工藝

多頭深層攪拌成墻技術(shù)即是多頭深層攪拌樁機一次多頭鉆進(jìn)，把水泥漿噴入土體并攪拌，使土體與水泥漿液混合固結(jié)成一組水泥土樁，樁與樁搭接形成水泥土防滲墻，目前最大成墻深度為22m，水泥土滲透系數(shù)<1Ocm/s，抗壓強度>0.3MPa。多頭深層攪拌成墻技術(shù)的優(yōu)點在于施工簡便、無泥漿污染、造價較低，適用于粘土、砂土、淤泥和砂礫層(砂礫直徑小于5cm)。從許多水利工程應(yīng)用這種多頭深層攪拌成墻技術(shù)效果得知，多頭深層攪拌水泥土防滲墻防滲效果明顯，在地下防滲工程中質(zhì)量可靠，投資最經(jīng)濟、最有效，具有一定發(fā)展前景。

2.3鏈斗法成墻工藝

鏈斗法成墻技術(shù)即是由鏈斗式開槽機排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗取土，同時將斜放的排樁下放到成墻深度，開槽機前進(jìn)開挖溝槽，并采用泥漿護(hù)壁，其澆筑混凝土方法類似鋸槽法。鏈斗式開槽機的開槽寬度為16-50cm，深度可達(dá)10-15m。適應(yīng)于粘土、砂土和粒徑小于槽厚的、含量小于30%的砂礫石地層。

2.4薄型抓斗成墻工藝

薄型抓斗成墻技術(shù)即是：采用斗寬為0.3m的薄型抓斗挖土開槽，泥漿護(hù)壁，澆筑塑性混凝土或用自凝灰漿形成薄壁防滲墻，最大成墻深度可達(dá)40m。適用于粘土、砂土及卵石和砂礫的含量與粒徑在—定范圍內(nèi)的土層。

2.5射水法成墻工藝

射水法成墻設(shè)備主要由造孔機、混凝土攪掃機和澆筑機組成。利用造孔機成型器內(nèi)的噴嘴，射出高速水流來切割上層。成型器上下運動切割修整孔壁，采用泥漿護(hù)壁,正循環(huán)或反循環(huán)出渣。槽孔形成后，澆筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防滲墻。成墻厚度為0.22—0.45m，深度可達(dá)30m,成墻垂直精度可達(dá)1/300，適應(yīng)于粘土、砂土和粒徑小于1OOmm的砂礫石地層。

3 水利工程施工中灌漿類型及其特點

水利工程建設(shè)的灌漿方法關(guān)系于防滲透程度質(zhì)量因素，把握好防滲處理的灌漿方法極其重要。土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法主要有均質(zhì)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士壩壩體劈裂灌漿

土壩壩體劈裂式灌漿是運用壩體應(yīng)力分布規(guī)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(xù)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(nèi)部應(yīng)力重分布，提高壩體變形穩(wěn)定性。針對裂縫的局部灌漿，在可能有裂縫的區(qū)域，均勻布置類似固結(jié)灌漿的灌漿孔群;對壩體施工質(zhì)量差，甚至出現(xiàn)上下游貫通的橫縫，一般應(yīng)做全線的劈裂灌漿。用土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)來解決土壩壩體的滲漏問題，結(jié)果表明灌漿后壩體密實度得到提高，滲透系數(shù)降低，背水坡濕潤滲水現(xiàn)象消失，壩體滲流量減少70%以上。

3.2高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿防滲是借助于高壓水泥漿液射流沖擊破壞被灌地層結(jié)構(gòu)，使水泥漿液與被灌地層土顆粒摻混,形成壁狀固結(jié)體而起防滲作用。根據(jù)被灌地層結(jié)構(gòu)和防滲要求不同，又分為定噴、擺噴和旋噴。高壓噴射灌漿防滲處理的優(yōu)點是：設(shè)備簡單、工效高、料源廣、造價低，搭接防滲的效果好。缺點是：機具較多、對地質(zhì)條件的要求較高，控制不好易在較大(>200mm)顆粒背后形成漏噴現(xiàn)象。

高壓噴射灌漿是一種采用高壓水或高壓漿液形成高速噴射流束，從而能夠切割、破碎土地后以水泥基質(zhì)沖填其中，形成板樁凝結(jié)體，從而達(dá)到提高地籍承載能力或者防滲能力的技術(shù)。

準(zhǔn)備階段：灌漿前先準(zhǔn)備好高壓噴射灌漿的必備的施工機具，例如，高壓泵、注漿管、流量計、噴嘴、空氣壓縮機等。同時需要準(zhǔn)備施工原料。高壓噴射灌漿的主要原材料為純水泥，該水泥要求強度至少為32.5的新鮮無結(jié)塊的普通水泥。噴灌時水灰比一般為1:1。

施工階段：正式施工前先做好場地平整工作，做好鉆機定位、排水溝的開挖等工作。然后是鉆孔。鉆孔定位后，利用特種鉆桿在設(shè)計孔位鉆孔利用原漿固壁至設(shè)計高程，設(shè)計孔位與實施孔位的偏差應(yīng)小于5厘米。接著是在地面上進(jìn)水、氣試噴后下管至設(shè)計深度，調(diào)整噴射軸線方向呈折線型(折線的軸線與高噴灌漿鉆孔的軸線的夾角為15度)。高壓噴射灌漿前的準(zhǔn)備，主要是為了確保水泥漿充分?jǐn)嚢韬涂刂坪脻{液比重、水灰比等。高壓噴射灌漿，需要嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范來操作，用施工技術(shù)參數(shù)來控制灌漿質(zhì)量。高壓噴射灌漿結(jié)束后，須拔出套管。噴射完畢后，由于水泥漿固結(jié)收縮，出現(xiàn)孔口下沉，對已噴孔進(jìn)行靜壓灌漿，直到漿面不下沉為止。以上工作完成之后，就可以開始進(jìn)行下一孔的施工。

應(yīng)注意問題：在高壓噴射灌漿需要注意以下問題：第一，高壓噴射注漿作業(yè)開始前，應(yīng)選擇地質(zhì)條件具有代表性的段區(qū)，并按室內(nèi)試驗選定的配合比進(jìn)行高壓噴射注漿的工藝試驗，已選定布孔方式、孔距、排距和孔深以及噴射流量、壓力、旋轉(zhuǎn)速度和提升速度等工藝參數(shù)。第二，鉆孔過程中，在漏水量的地段，在噴射灌漿之前，先回填有及配的礫石、砂、粘土，使該地層的大孔隙減少后，在灌漿注漿穩(wěn)定性漿液后再進(jìn)行噴射。第三，噴射中斷。在噴射過程中，因故中斷，中斷時間超過30分鐘，準(zhǔn)確記錄中斷位置，復(fù)噴時，漿噴桿下中斷處以下30一50厘米復(fù)噴搭接，如噴桿下不到位，必須采取掃孔，再進(jìn)行噴射的措施。噴射過程中，發(fā)現(xiàn)噴嘴被堵等現(xiàn)象時，立即取出噴具處理暢通后，將噴具插入已噴段內(nèi)30一50以上進(jìn)行重新噴射。第四，遇漿耗量大，孔口不返漿或返漿濃度偏低的孔，可采取下述措施進(jìn)行處理：先靜噴及加濃漿液，直至孔口返漿正常才開始旋轉(zhuǎn)(擺動)與提升噴具。或者上下反復(fù)噴射，或在漿液中加入適量的速凝劑，縮短固結(jié)時間，使?jié){液在一定地層范圍內(nèi)凝固，同時增大主漿量直至正常為止。若冒漿過大，采取提高噴射壓力，加快提升速度，同時對冒出地面的漿液進(jìn)行過濾，沉淀除去雜質(zhì)，再予以回收利用。

3.3卵礫石層防滲帷幕灌漿

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(jìn)行灌注，不同于在巖石中灌漿。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(huán)鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。因受地質(zhì)條件的限制，不能有效控制漿液的填充范圍，為達(dá)到相對較高的防滲標(biāo)準(zhǔn)，常需采用三排以上的灌漿孔。隨著防滲墻技術(shù)的日益成熟，目前較少采用該方法，僅用于當(dāng)灌漿作為補充勘探的手段，同時兼顧防滲處理，可以更加準(zhǔn)確地針對發(fā)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。

3.4控制性灌漿

控制性灌漿是近年來提出的一種改進(jìn)型灌漿工藝，是對傳統(tǒng)灌漿工藝的一種調(diào)整，通過控制漿液壓力和流量，在保證質(zhì)量和效果的前提下，有效控制灌漿范圍，節(jié)約時間和投資。

4水利工程防滲施工中應(yīng)注意的問題

復(fù)合土工膜是一種新穎的工程材料，它是由土工織物、土工膜、土工織物三層組成，積聚了土工織物和土工膜的優(yōu)點。復(fù)合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增強改性,壓延成膜與滌綸針刺土工布熱合而成，具有質(zhì)輕、抗拉、抗頂破、抗撕強度高，延伸性能好，變形模量大,耐老化，防滲性能好,施工簡單,造價低使用期長等特點，是一種理想的防滲材料，為施工單化取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。由于復(fù)合土工膜由于具有上述特點。在水利水電工程、隧道工程防滲、防洪堤防、水庫加固防滲等現(xiàn)代建設(shè)工程中廣泛運用

4.1應(yīng)根據(jù)工程重要性、作用水頭、施工水平，并應(yīng)方便接縫質(zhì)量的檢測，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，合理選用土工膜種類、膜厚、材料力學(xué)性能參數(shù)及色彩、透明度等。選用透明度好的土工膜，對采用雙線熱粘結(jié)構(gòu)的接縫，可以通過肉眼檢查熔焊效果，同時，也可以直接觀察膜下滲漏水狀況。

4.2應(yīng)重點做好土工膜與岸坡防滲面板、鎖邊帷幕及大壩防滲體的連接設(shè)計，采用適宜的土工膜接縫方式，這是工程成敗的關(guān)鍵。要確保接頭及接縫止水的封閉性，保證土工膜與岸坡巖石或混凝土面板連接可靠。

4.3應(yīng)重點作好土工膜的上墊層和保護(hù)層設(shè)計，并采取有效施工措施，避免遭受人為或其他因素破壞而導(dǎo)致產(chǎn)生缺陷漏水。

4.4土工膜下面應(yīng)設(shè)置有效的排水系統(tǒng),防止在庫水位較低時。因反向水壓力頂托土工膜造成不利后果。

4.5應(yīng)加強對土工膜缺陷及接縫質(zhì)量檢測方法的研究;完善運行期滲漏監(jiān)測于段，及時發(fā)現(xiàn)和掌握滲漏部位及滲漏量，并預(yù)先制定有效的對策和措施。

5結(jié)論

綜上所述，小型水利水電樞紐工程除險加固，多可以采用防滲、灌漿、復(fù)合土工膜等方法得到有效處理。針對小型水利水電樞紐工程的不同特點,采取不同的方法。高壓噴射灌漿技術(shù)具有開挖量小、占地少、設(shè)備簡單、灌漿工效高、造價低、對臨近建筑物影響小的特點，應(yīng)用較廣。

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