水利工程中防滲施工處理的技術(shù)探析

　　摘要: 為了緩解能源緊張及洪澇災(zāi)害，水利水電工程越來越多的為各地所興建，在興建的過程中，為了工程整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)，以便能夠在日后發(fā)揮更好的效力，防滲工作是水利水電工程的重點(diǎn)，這就與壩體、壩基的防滲工藝密切相關(guān)。本文通過對多地水利水電相關(guān)工程的走訪，總結(jié)出防滲工程工藝普遍存在的幾點(diǎn)問題，并對這些問題提出了一些解決措施，以便工程能夠更好的為人民服務(wù)，為社會主義建設(shè)服務(wù)。

　　關(guān)鍵詞: 水利水電工程 防滲 壩基 壩體

　　我國目前處于改革開放的深化階段，各地能源需用量十分巨大，為了緩解這一矛盾，全國各地大大小小的水電站如雨后春筍一般的出現(xiàn)，從東南沿海到塞北邊陲，從西部大漠到南部丘陵，只要有適當(dāng)?shù)母咚�頭，快流速，就可以興建水電站，這樣做確實(shí)緩解了國家的能源緊張，但是也暴露出了一些問題，比如一些水電站經(jīng)不住歲月的洗禮，現(xiàn)在已經(jīng)開始在局部出現(xiàn)滲漏、開裂甚至塌方的現(xiàn)象，以滲漏現(xiàn)象特別嚴(yán)重，在實(shí)地走訪之后，筆者發(fā)現(xiàn)，造成滲漏的原因主要有以下兩點(diǎn)：在修筑堤壩時質(zhì)量不過關(guān)，防水混凝土攪拌不均勻就使用，有的地方強(qiáng)度高，有的地方強(qiáng)度低，而強(qiáng)度低的地方，被水流長期腐蝕，形成了空洞和縫隙，導(dǎo)致滲漏;在筑基之后，建堤之前，沒有清理好地基與堤壩的連接部位，導(dǎo)致在連接部位有泥土砂石，這也是形成滲漏的一個主要原因。

　　1 防滲墻

　　水利水電工程中，為了防止大面積的滲漏，我們通常采用的是防滲墻技術(shù)，這種技術(shù)在國際上使用的比較早，也相對成熟，使用范圍很廣，因?yàn)樗�只起到防水防滲的作用，所以不需要很厚的厚度，只要達(dá)到要求即可，它的適應(yīng)性強(qiáng)，這就可以使它處理復(fù)雜的表面結(jié)構(gòu)。一般的防滲墻材料是用工業(yè)膠、水泥及其他一些添加劑構(gòu)成的，都是常見的材料，成本不高。我們下面來介紹一下防滲墻的種類：

　　1.1 多頭深層攪拌水泥土成墻技術(shù)

　　施工原理分析

　　我們首先了解一下這種施工的原理。要利用多頭深層攪拌樁機(jī)在地基或是樁基中進(jìn)行鉆孔，之后在土體中注入混凝土拌合液，待定型一段時間之后，利用幾個樁之間形成的內(nèi)應(yīng)力，搭建防滲墻，這種防滲墻的特點(diǎn)是強(qiáng)度高，耐久度好，墻體深度可達(dá)22米，額定壓強(qiáng)0.3兆帕。

　　適用條件分析

　　這種工藝，由于成本低、施工過程簡單易行，比較適合松土基的部分，比如砂石的直徑在5厘米左右的部分。

　　我國興建的大部分水利電力工程，都會用到該工藝，因?yàn)樵摴に嚭苓m合我們國家的國情，造價低，施工簡便，并且效果良好，加之我國的小型水利電力工程占絕大多數(shù)。所以，該工藝在我國廣泛應(yīng)用，也有著十分廣闊的市場。

　　1.2 鋸槽法成墻工藝

　　施工原理分析

　　要在土基層中布置先導(dǎo)孔，確定在地層中沒有地下水系統(tǒng)與巨型巖石。在先導(dǎo)孔布置之后，使用刀桿切割機(jī)對地面進(jìn)行切割，注意，要成一定的傾角，并且速度要一定，這樣以便于配合其他機(jī)器更好的進(jìn)行灌漿。速度依據(jù)當(dāng)時的地質(zhì)情況而定，我們國家東南沿海地區(qū)一般的速度為每1米的距離70分鐘左右。開出的槽縫，根據(jù)刀桿不同，規(guī)格一般在20厘米寬，40米深左右。在開槽的過程中，原本槽中的土石會被清理到地面，取而代之的是一道寬度在30厘米左右的防滲墻。

　　適用條件分析

　　墻體深是該工藝的最大優(yōu)勢，這種工藝主要適用于沙土地，因?yàn)樯惩恋氐姆�(wěn)定性很差，必須要用墻體深的防滲墻才能夠使之穩(wěn)固。該墻的其他特點(diǎn)是墻體一次成型，不易產(chǎn)生縫隙。

　　1.3 射水法成墻工藝

　　施工原理分析

　　此工藝在施工的過程中比較麻煩，有混凝土拌合、澆筑成型、鉆孔等幾個階段。首先是先導(dǎo)孔，先導(dǎo)孔一定要保持角度的統(tǒng)一，這樣有助于下一步施工。再者是混凝土拌和，在這個過程中，混凝土的原料必須符合合同要求，特別要注意混凝土的防水性，在建筑用混凝土的基礎(chǔ)上添加一些防水材料，如工業(yè)膠等。拌合的過程中注意問題，一般控制在14攝氏度左右。拌合之后最好馬上將混凝土應(yīng)用，利用澆筑機(jī)，對防滲墻進(jìn)行第一次澆筑。在澆筑成形之后，要對混凝土墻體進(jìn)行保養(yǎng)，以28天左右為宜。這種墻體的優(yōu)點(diǎn)是精度高，缺點(diǎn)也很明顯，就是造價很高，如果沒有精度上的特殊要求，一般不會采用這種筑墻工藝。

　　適用條件

　　適用條件比較寬泛，一般的地面都可以進(jìn)行施工，但是土地中的砂石顆粒不能太大，直徑控制在10厘米以下。

　　2 灌漿類型

　　2.1 高噴灌漿施工工藝

　　拌合好的混凝土漿液注入高壓噴射機(jī)中，保持一定的流動性，向溝槽內(nèi)或需要注漿的地方噴射，具體的做法如下：

　　第一步，檢查噴水角度: 將注漿管的高度、角度調(diào)整到最佳位置，并且根據(jù)注漿的實(shí)地情況，設(shè)計(jì)壓力，在正式澆筑之前，先用水或氣去試驗(yàn)管是否通暢，如果不通暢則要及時找到原因并疏通，若出現(xiàn)不通暢的問題而不解決，在正式噴注時損壞噴射管的局部連接縫隙。

　　第二步，調(diào)漿: 對混凝土的材料一定要進(jìn)行質(zhì)量的把控，并且對調(diào)漿的過程也要嚴(yán)格管理，發(fā)現(xiàn)實(shí)際漿液與規(guī)定漿液的誤差大于1%時，應(yīng)立即停工，及時調(diào)整水灰比。

　　第三步，壞地層: 通過高壓水泵，在開槽處向地下灌水，這樣做可以使開槽的底層土地在水壓的作用下開裂，以便注漿之后，墻體有更好的抓地力。

　　第四步，升揚(yáng)置換: 用水流將槽縫中的氣體及固體頂出槽，并且利用水的沖擊力將槽體不規(guī)則的部分沖刷規(guī)范，不斷的沖刷，直到槽內(nèi)達(dá)到可以注漿的條件為止。

　　第五步，注入漿液攪混: 在注漿的過程中，要時刻的用水或氣在澆筑的范圍進(jìn)行沖擊，以達(dá)到振搗的效果，這樣能夠使混凝土漿液更好的填充，不至于在地底形成空洞，那樣就會使防滲效果大打折扣，甚至前功盡棄，所以，要保證混凝土的填充充分。

　　第六步，滲透凝結(jié):在調(diào)配漿液的時候，不宜過稠，要使?jié){液有很好的流動性，具體的水灰比要根據(jù)具體的槽深、墻寬來確定。當(dāng)混凝土形成了凝結(jié)體之后，也就意味著防滲墻的主體工程完工。

　　2.2 帷幕灌漿施工工藝

　　與高壓噴射相比，帷幕灌漿有著它自身的特點(diǎn)。這種工藝所要做的是將防滲墻體與地下的不透水巖石相連接，在砂石地比較實(shí)用。因?yàn)樯笆�的透水性很好。首先要進(jìn)行鉆孔，開槽的深度要達(dá)到地下的不透水巖石層，在巖石上開孔，之后在孔中灌漿，灌漿之后進(jìn)行混凝土的澆筑，由于巖石的脆性比較高，所以在鉆孔的時候，鉆頭要求比較細(xì)，鉆頭的強(qiáng)度要求很高，而且最好是三排孔，這樣既可以保證巖石整體不出現(xiàn)裂縫，也可以保證防滲墻體的穩(wěn)定性。比如用鉆頭在地下的巖石上鉆孔，在將拌合好的泥漿通過鉆孔送入巖石中，這樣做的目的是提高巖石的防水性和抗?jié)B性�；炷�土漿液的調(diào)配與高壓噴射灌漿有所不同，這種混凝土既要有充分的強(qiáng)度，還要有一定的延伸性，因?yàn)樵谶M(jìn)入巖石的一部分混凝土，凝聚成形之后，會形成類似建筑學(xué)中的牛腿樁，由于墻體通常較高而且較薄，振幅普遍偏大。如果混凝土的硬度和脆度都很高的話，在巖石中的混凝土?xí)�出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象。影響了防滲墻整體的穩(wěn)定性與防滲性。

　　3 工程實(shí)例的應(yīng)用

　　某一河堤出現(xiàn)部分河堤腳的堤防背嚴(yán)重滲水現(xiàn)象，堤坡濕度比以前明顯提高。該堤防堤高河背高為10m，比向鄰近堤防高度要增加8m，在河流的汛期時，堤防中滲水問題表現(xiàn)更加突出。對該工程進(jìn)行勘察后，并認(rèn)真研究其病害產(chǎn)生的原因之后發(fā)現(xiàn)，老口門寬為220m，堤身大多是由粉質(zhì)壤土構(gòu)成，由下到上，堤基為層狀結(jié)構(gòu)，其第4層厚度為6m，是由壤土與少量的礓石構(gòu)成;第二層厚度為7.1m，其主要材料是細(xì)沙;頂層厚度在12m左右，成分表中顯示主要為腐爛秸，厚度約為12m左右。堤基主要是由第四層最近的統(tǒng)沖擊而堆積起來而形成的。經(jīng)過對工程現(xiàn)狀進(jìn)行研究，決定采用混凝土水泥黏土的垂直截滲技術(shù)對其加以鞏固并進(jìn)行整修。此工程是跳鉆造孔的工程，加固的堤防總長為230m。墻體采用50號水泥土，7到10cm/s的滲透系數(shù)，3組測壓管與滲壓計(jì)配合使用，墻體的厚度在0.32到0.42 m范圍內(nèi)，不透水層厚度一般為0.4到1.2米之間，同時確保墻體的深度應(yīng)小于30m。在工程施工過程中，gzq-800型潛水組合鉆機(jī)，作為關(guān)鍵的鉆孔設(shè)備其由8臺潛水鉆而構(gòu)成，長為4m，寬為0.37到0.4 m，一次開槽可在鑿槽的深度為52m處進(jìn)行。檢測探究后可看出，成墻效果良好，平均的滲透系數(shù)k = 2.5到7cm/s，氣抗壓強(qiáng)度達(dá)到6.0 MPa，平均強(qiáng)度為6.12 MPa，完全滿足施工要求。在對3組滲壓計(jì)進(jìn)行檢查之后，發(fā)現(xiàn)堤防背河堤腳的附近沒有出現(xiàn)積水的情況，亦無地下水位下降等問題的出現(xiàn)。

　　4 結(jié)語

　　我們在此列舉了幾種常見的水利水電工程防滲方法，在具體的施工過程中，要根據(jù)不同的地質(zhì)地貌結(jié)構(gòu)與水利水電工程規(guī)模及用途，有針對性的使用防滲防漏的措施。目的是在延長工程使用壽命、發(fā)揮工程的最高能效、控制對環(huán)境造成的負(fù)面影響的前提下，盡量的節(jié)約成本，使施工企業(yè)的利潤與社會效益達(dá)到雙贏。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[2]王桂峰，張淑芹，淺議水利工程中防滲施工技術(shù)的應(yīng)用[J]，才智，2012年02期

　　[3]張永麗，淺談水利工程的防滲施工工藝[J]，科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012年12期

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