浅议水利工程防渗施工技术

调查显示，我国的小型水利水电枢纽工程分布广，数量众多，在防洪减灾中发挥着重要作用，同时还可以为人民生活用水，农业灌溉生产以及工业用水等提供可靠、稳定的水源。但是，由于许多水利工程已年久失修，其中许多工程都存在着不同程度的病险问题，将是水利工程相关人员急需解决的问题。这些工程主要有以下的病险: 1) 坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等; 2) 防洪标准偏低，不能达到现行有关规范; 3)工程建筑物老化失修。然而，病险水利工程最主要的病险是渗透问题，包括地基透和坝体渗透。因此，必须要根据不同的坝基、坝型和病因等情况，采取不同的处理方法，目前最常用的是防渗墙和灌浆。

一、防渗墙技术类型及其特点

1、锯槽法成墙工艺

在开槽过程中，锯槽机的刀杆以一定的倾角一边以0。8～1。5米/小时的速度向前移动，一边作上下往复切割运动;在向槽外排出锯切割下来的土体时，可通过正循环或反循环方式进行，还要采用泥浆保护槽壁。同时，还要浇筑塑性混凝土，从而形成宽度为0。2～0。3米的防渗墙体。锯槽机由动力及传动系统、行走底盘、排渣系统、刀杆及支架加压系统、电气控制系统以及起重设施组成，而对于传动方式一般有液压式与机械式这两种。以不同规格的刀杆进行组合，开槽深度达到40米，而宽度可达0。2～0。5米。锯槽法具有工效高、连续成槽、质量好和墙体连续等优点，并且成墙深，适用于砂土、粘土和卵石粒径小于100毫米的砂砾石地层。此外，还可以采用固化灰浆和自凝灰浆来形成不同等级的强度和抗渗指标的防渗墙。

2、多头深层搅拌水泥土成墙工艺

据分析表明，多头深层搅拌桩机的工作原理是：一次多头钻进并把水泥浆喷入土体充分进行搅拌，从而使水泥浆液与土体混合凝固成一组水泥土桩。其具有无泥浆污染、施工简便、造价较低，适用于砂土、粘土和砂砾层的施工优点。经探究表明，多头深层搅拌水泥土防渗墙的防渗相当效果明显，尤其是在地下防渗工程中其投资最经济、最有效，并且具有可靠的质量保障，其发展前景相当诱人。

3、链斗法成墙工艺

该城墙工艺主要是通过链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土，然后将斜放的排桩下放到成墙深度，接下来开槽机前进开挖沟槽，并采用泥浆护壁，此方法的浇筑混凝土与锯槽法相类似。而与锯槽法的不同，链斗式开槽机的开槽深度应为10—17米，而宽度为20~50厘米;此方法适用于砂土、粘土和粒径小于槽厚的并且含量小于30%的砂砾石地层。

4、射水法成墙工艺

混凝土搅拌机、造孔机和浇筑机一起构成射水法成墙设备。我们可以通过造孔机成型器内的喷嘴，射出高速水流从而将土层切割，以及采用泥浆护壁和正、反循环出渣成型器进行上下切割运动来修整孔壁。形成槽孔后，再通过浇筑塑性混凝土或水下混凝土，从而形成深度可达3米，厚度为0。22-0。45米，垂直精度可达1/300的薄壁防渗墙，该防渗墙使用于砂土、粘土和粒径不大于100毫米的砂砾石地层。例如，在我国1998年发生的特大洪水过后，国家相关部门在赣江、长江和鄱阳湖等国内重要堤防进行了加固工程，并且都广泛运用到了射水法，从而不仅提高了水利工程防渗的效果，还取得了很好的社会经济效益。

二、灌浆防渗技术类型及其特点

经调查显示，对于土石坝坝基、坝体的防渗施工中，所采用的灌浆方法通常有宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆以及均质土坝及高压喷射灌浆等。

1、高压喷射灌浆

通过高压水泥浆液射流来冲击并破坏被灌地层结构的高压喷射灌浆防渗技术，是依靠被灌地层土颗粒与水泥浆液掺混在一起，而形成壁状固结体并达到防渗效果。同时，根据防渗要求和被灌地层结构的不同，我们又可以将高压喷射灌浆分为摆喷、定喷和旋喷这三类。此外高压喷射灌浆防渗技术具有以下几方面的优点: 工效高、设备简单、造价低、料源广以及搭接防渗的效果良好。但不足之处在于其所需机具多并且难以控制，同时对地质条件的要求也表较高，因而在一定程度上限制了它的推广与运用。

2、土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆主要是根据坝体应力分布的规律，施以一定压力进行灌浆，从而使坝体沿坝轴线方向劈裂，向其里面灌注入一定量的泥浆，最终形成铅直连续的防渗泥墙。通过土坝坝体劈裂灌浆后，有效实现漏洞堵塞，避免裂缝或切断软弱层，从而提高土坝坝体的整体防渗能力土坝坝体变形稳定性。对于裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群，同时，对于坝体施工条件比较差，或者在施工中有上下游贯通横缝的出现的，都应该进行全线的劈裂灌浆。例如，据报道，土坝坝体劈裂灌浆技术在我国广东省宝树水库解决土坝坝体的渗漏问题中得到很好的利用，通过该灌浆技术可以有效地提高坝体的密实度，降低渗透系数以及减少坝体渗流量等，从而确保水利防渗施工工程的质量。

3、卵砾石层防渗帷幕灌浆

至于卵砾石层的防渗帷幕灌浆技术，通常是采用粘土为主并且加少量水泥的混合浆液进行灌注。与在岩石中的灌浆不同，在卵砾石层灌浆往往很难形成自立的钻孔，所以一般采用循环钻灌阀跟管灌浆、套阀式灌浆以及打管灌浆的方法。同时，由于受施工现场地质条件各种因素的限制，难以做到有效控制浆液的填充范围。因此，必须采用三排以上的灌浆孔，才能使该灌浆技术符合相对较高的防渗标准，保证水利工程防渗质量合格。

三、结语

总而言之，随着我国经济的快速发展，小型水利水电枢纽工程越来越普遍。而对于该工程的防渗施工，一般采用防渗、灌浆的技术得到有效处理。本文主要根据我国具体水利工程的不同特点，分析其所存在的问题，进而采取与之相适应的措施。希望有助于提高我国水利工程防渗施工的质量，并促进我国防渗技术的探究与发展。

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