水利工程防渗处理施工技术运用

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摘要：水利工程与人们的生产和生活关系极为密切，而水利工程的病害问题更是影响到水利工程作用的充分发挥，因此一直成为人们所关注的焦点问题。在水利工程的常见问题中，渗漏问题是较为普遍和常见的一种。文章对水利工程防渗处理中经常采用的修筑防渗墙和灌浆两种技术进行了阐述，希望通过文章的论述能够为相关人士提供参考和借鉴。

关键词：水利工程；防渗；防渗墙；灌浆

1水利工程中防渗施工技术概述

同一般建筑物不同的是，水利工程对于防渗的要求很高，对于工程的稳定性和抗震性也有着较高的要求，因此对于水利工程的防渗工作应引起足够的重视。水利工程一旦出现渗透，就会给工程埋下安全隐患，同时造成巨大的经济损失，影响到人们正常的生产和生活，甚至威胁到生命安全。通过分析国内外的水利工程建设资料可知，引发水利工程安全事故的因素很多，这其中有两个关键的因素，技术层面的失误和地基强度不够。在技术层面出现问题所导致的后果将是十分严重的，会使工程整体的防渗性能显著下降，形成安全隐患，在一定条件下容易引发安全事故。建筑物本身或者建筑物所在的地基，如果强度没有达到标准，也容易降低工程的防渗性能。因此，在水利工程的设计初期，就应该根据工程实际制定科学合理、切实可行的防渗技术方案。

2防渗墙类型及其特点

较低的渗透系数、良好的耐久性和柔性，以及较小的墙体厚度，尽可能低的工程造价，这些都是对于防渗墙的最为基本的要求。用于填充伸缩缝或者装配缝的材料，其柔性不能太高，这是因为渡槽需要经受四季的交替，并受到昼夜温差变化的影响，如果填缝材料柔性太高，对于温度变化的适应性就会减弱。因材料自身的特性，容易引发变形，进而在伸缩缝、装配缝、槽角缝等处发生开裂，最后导致渡槽的侧漏。应用较广的用于填缝的材料主要有石油沥青和沥青油毡。石油沥青在夏季和秋季具有很高的表面温度，基本可达到60℃以上，由这种材料做成的防水层在夏季和秋季很容易断裂，受温度变化和环境影响的程度非常大。这是因为在高温下，防水层处于软化状态，在夏季和秋季降水量较多，导致温度突然下降，使防水层变脆并发生断裂，进而导致漏水。防渗墙所采用的主要建筑材料，如水泥砂浆和混凝土等，其抗压强度远远高于抗拉强度，在凝固阶段很容易发生水热化作用，如果养护不及时，就会导致一些细微裂缝的生成。

2.1多头深层搅拌水泥土成墙工艺

这种工艺目前应用得十分广泛，主要应用于淤泥、黏土、砂砾层和沙土等多种土质，具有很多的优点和广阔的发展前景。其原理是采用多探头同时钻入的方式，采用的机械是多头深层搅拌桩机，使土体和水泥浆充分混合，进而形成水泥土桩，最后搭接各桩，形成水泥土防渗墙。在施工过程中不会出现泥浆污染的情况，具有较高的经济效益，造价低廉，施工方法简单，防渗效果也较为明显。

2.2薄型抓斗成墙工艺

该种成墙工艺的最大深度可达40米，挖土开槽所采用的工具为薄型抓斗，通常是浇筑具有塑性的混凝土，或者是采用自凝灰浆，进而在土面上形成薄壁防渗墙。这种方法其应用的范围也十分广泛，可应用于黏土等多种土质。需要注意的是，对于图层中砂砾、卵石和砂土的含量和粒径有一定的要求，需将其控制在固定的范围。

2.3锯槽法成墙工艺

锯槽法成墙工艺主要应用于黏土、粒径小于100mm的卵石或砂土组成的砂砾石的土层，能够根据需要自由选用固化灰浆法或是自凝灰浆法，来建成抗渗指标不同的防渗墙。具体的操作方法主要是：使锯槽机的刀杆根据地层的状况，保持0.8～1.5m/h的向前推进的速度，同时以相应的倾角在先导孔中做上下往复的切割运动，并利用正循环或反循环形式的排渣系统将切下来的土体排出槽外。利用泥浆护壁，并以塑性混凝土进行浇筑，筑成宽度约为0.2～0.3m左右的防渗墙体。这种工艺的最显著特点是成墙较深，能保证较高的工效，因为成槽连续，所以墙体的连续性也较好。

2.4链斗法成墙工艺

链斗法成墙工艺多应用于砂土，以及砂砾含量低于30%、粒径不超过槽厚的砂砾石地质，以及黏土土质。此工艺的主要原理是利用链斗式开槽机及其排桩上的旋转链斗移置土，并将排桩下放置成墙需要的深度。采用链斗法开出的槽宽约为16～50cm，而深度可以达到10～15m。

2.5射水法成墙工艺

射水法成墙的工艺已经在国内的各种重要堤防加固的工程中得到广泛的应用，且可以保证极高的垂直精度，已经实现了非常好的社会经济效益。工作的大致步骤是先用造孔机以高度水流将土层进行切割，并用成型器来修整切出来的孔壁，用泥浆护壁，同样的正反循环排渣系统排渣，完成槽孔后，浇筑塑性或水下混凝土，建成所需的薄壁防渗墙。

3灌浆类型及其特点

3.1土坝坝体劈裂灌浆

这种灌浆方法对于坝体的防渗能力有着较为显著的提高作用，同时通过浆、坝之间的互压、湿陷的作用，提高坝体变形的稳定性，合理分布坝体的内部应力。其原理是利用一定的灌浆压力，劈裂坝体，其方向为坝体的轴线方向，并灌注适量泥浆，切断软弱层，或者堵塞裂缝和漏洞，形成连续的、铅直的防渗泥墙。对于坝体施工质量不佳，甚至存在上下游贯通的横缝的坝体，应采用全线劈裂灌浆。而对于裂缝的局部灌浆，需布置灌浆孔群，类似于固结灌浆，并应均匀布置。

3.2高压喷射灌浆

该种灌浆方式应用于防渗工作有着较为明显的优势，尤其是在搭接防渗中更为明显，所采用的设备较为简单，材料的来源也很容易获得，成本低廉，简单方便，并且具有较高的工作效率。然而与其他方法比较，也存在一些缺点，如对地质本身条件的要求较高，需要的机具较多，如果颗粒较大，就会给控制带来很大难度，容易导致漏喷的现象。其原理是使被灌土地的层土颗粒和水泥泥浆在高压的作用下混杂在一起，进而形成壁状的固体，以起到防渗的作用。

3.3卵砾石层防渗帷幕灌浆

这种灌浆方法与在岩石中灌浆存在明显的不同，通常采用混合浆液进行灌注，以黏土为主要成分，并加入适量的水泥。该方法受地质条件限制较为显著，对于浆液的填充范围很难做到有效控制。因此通常使用三排以上的灌浆孔，以达到所需的防渗标准。目前，随着防渗墙技术的逐渐发展和成熟，该方法通常作为补充勘探的手段，应用得较少。其优点是对于集中渗漏的地点，采用该方法进行防渗处理时更加准确，利用少量的灌浆即可解决问题。

4结束语

随着时代的发展，科技的进步，以及新技术、新方法的应用，水利工程建设也日益发展起来，水利工程除险、防渗、加固的方法也获得了改进和提高。传统的灌浆和防渗方法仍具有广泛的适用范围，其效果也比较显著。在实际工作中，应根据工程的特点，选择合理的防渗方法。

参考文献

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作者：刘晶莹 单位：黑龙江省引嫩工程管理处