水利工程防渗处理施工技术探讨

水利工程防渗处理施工技术探讨

摘要：随着全球经济一体化进程的加快和市场经济的深入发展，水利施工技术将会日趋成熟，在我国经济中所起的作用也会愈加重大。本文结合实际工作经验，阐述了水利工程中常用的各种防渗处理方式方法，并介绍了新型防渗材料—复合土工膜。

关键词：水利工程防渗处理施工技术复合土工膜

随着社会经济的飞速发展，水利水电工程建设也在不断增多，水电工程质量成了人们关注的焦点。然而，由于受地域、气候、管理等多种因素的影响，特别是很多水利工程已经过多年的运行，不同程度地存在着一些病险情况。这些存在的问题都是安全隐患所在，是水利行业重点关注和特别需要解决的重要问题。

通常，水利工程存在的主要病险有：工程建筑物老化，年久失修；与水利建设的要求相比，防洪标准偏低，达不到现行的规范和要求；主体工程中的坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏现象等。而一般来说，病险水利工程最主要、最普遍的问题就是渗透问题，主要有两类：一是地基渗透，二是坝体渗透。根据不同的坝型、坝基和病险情况，应采取不同的处理方法。目前常用的是防渗墙技术和灌浆技术。

一、水利工程防渗墙的类型及特点

在水利工程的防渗处理中，防渗墙的墙体一般要求柔性强、渗透系数低、耐久性好、单位面积造价低。一般来说，水利工程防渗墙施工包括多头深层搅拌水泥土、链斗法、锯槽法、射水法、薄型抓斗成墙法和倒挂井法等成墙工艺。

1、多头深层搅拌水泥土法

这种工艺采用的是多头深层，在施工时，搅拌机把水泥浆喷入土体并进行搅拌，使水泥浆液与土体充分混合，然后固结成一崔冰泥土桩，桩与桩搭接形成水泥土防渗墙。实践证明，多头深层搅拌水泥士防渗墙防渗效果明显，在地下防渗工程中质量可靠，投资少、效果好，发展前景广阔。

2、链斗法

通过链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土，同时将斜放的排桩下放到成墙深度，开槽机前进开挖沟槽，并采用泥浆护壁，其浇筑混凝土方法类似锯槽法。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30％的砂砾石地层。

3、锯槽法

锯槽法的主要设备是锯槽机。在施工中，锯槽机的刀杆一边作上下往复地切

割运动，一边向前移动开槽。被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外，采用泥浆护壁，浇筑塑性混凝土，形成防渗墙体。锯槽法的优点是能够连续成槽、工效高、墙体连续、质量好，垂直精度不会影响其连续性。并且成墙深，适应于粘土、砂土和卵石粒径小于lOOmm的砂砾石地层。

4、射水法

射水法成墙设备主要由浇筑机、造孔机和混凝土搅拌机三部分组成。这项工艺就是利用造孔机成型器内的喷嘴，射出高速水流来切割土层，成型器上下运动切割修整孔壁，采用泥浆护壁，正循环或反循环出渣。槽孔形成后，浇筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防渗墙。

5、薄型抓斗法

采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽，泥浆护壁，浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙，最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在—定范围内的土层。

6、倒挂井法

倒挂井式防渗墙是一种用土法修筑的垂直防渗墙，其主要特点是用人工挖井的方法来代替冲击钻造孔，每井浇成一个混凝土井，各井柱互相搭接，构成整片的混凝土墙，切断透水地层，这样，就达到防止渗漏的目的。利用倒挂井法成墙工艺，不需要专门的成槽机械，也不需要用泥浆护壁。

二、水利工程灌浆的类型及特点

土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。

1、土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆技术，就是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂。针对裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群；对坝体施工质量差，甚至出现上下游贯通的横缝，一般应做全线的劈裂灌浆。

2、高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是应用较为广泛的一种灌浆技术，它是借助高压水泥浆液的射流冲击，去破坏被灌的地层结构，使水泥浆液与被灌地层土颗牲相掺混，形成擘状固结体，从而起到防渗作用。应用这种技术设备简单、造价低，最重要的是搭接防渗效果好。但是也存在一定的缺点，主要是需要的机具较多，施工时对地质条件的要求较高。如果控制不好，容易在较大颗粒背后形成漏喷现象。

3、卵砾石层防渗帷幕灌浆

20世纪以来，帷幕灌浆技术一直是水工建筑物地基防渗处理的主要手段，对保证水工建筑物的安全运行起到了重要作用。卵砾石层防渗帷幕灌浆技术即是采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注，不同于在岩石中灌浆。每一首工序都非常重要，都需要按照技术标准去实施，特别是造孔工艺，这是灌浆工程中极为重要的一环，成孔的质量及进度直接关系着整个灌浆工程的质量及进度，而且是首道工序，至关重要。

4、控制性灌浆

控制性灌浆是对传统灌浆工艺的调整和改进，它从灌浆的可控性出发，结合流体和固体的受力特征，应用水泥浆液加化学外加剂后迅速失去流动性而变成凝固体的特性，采用水泥浆液对围堰漏水地层进行填充，通过灌浆压力和耗浆景控制浆液扩散半径，达到防渗堵漏的目的。这一工艺成功地解决了常规灌浆过程中串、冒浆及不易升高灌浆压力等问题，是一门新兴的灌浆工艺。

三、新型防渗材料—复合土工膜

复合土工膜是一种新颖的工程材料，它是由土工织物、土工膜、土工织物三层组成，具有抗拉强度高、防渗效果好、变形能力强、施工方便、造价便宜等优点，近年被广泛应用于水利工程中。应用复合土工膜时应注意以下几点：

1、应根据工程实际情况选择适应的土工膜，使防渗效果大大提高。

2、应做好土工膜与岸坡防渗面板、锁边帷幕及大坝防渗体的连接设计，采用适宜的土工膜接缝方式。确保接头及接缝止水的封闭性，确保土工膜与岸坡岩石或混凝土面板连接可靠。

3、应重点作好土工膜的上垫层和保护层设计，并采取有效施工措施，避免遭受人为或其他因素破坏而导致产生缺陷漏水。同时，土工膜下面应设置有效的排水系统，防止在库水位较低时，因反向水压力顶托土工膜造成不利后果。

四、结束语

由于水利工程投入资金庞大，而且牵涉到群众的安全，加上工程地理环境复杂，给水利工程的修建和防渗工作带来了极大困难。水利工作者必须做深入调查、分析和研究，全面掌握工程地理环境和相关情况，在保证经济、安全、实用的前提下，选用合适的工艺技术组织施工，除险加固、防渗堵漏，全力做好水利工程的防渗处理工作，确保水利工程的修建质量，使我国水利工程建设飞速发展。