水利工程中防渗施工处理的技术探析
摘要: 为了缓解能源紧张及洪涝灾害，水利水电工程越来越多的为各地所兴建，在兴建的过程中，为了工程整体质量达标，以便能够在日后发挥更好的效力，防渗工作是水利水电工程的重点，这就与坝体、坝基的防渗工艺密切相关。本文通过对多地水利水电相关工程的走访，总结出防渗工程工艺普遍存在的几点问题，并对这些问题提出了一些解决措施，以便工程能够更好的为人民服务，为社会主义建设服务。
关键词: 水利水电工程 防渗 坝基 坝体
我国目前处于改革开放的深化阶段，各地能源需用量十分巨大，为了缓解这一矛盾，全国各地大大小小的水电站如雨后春笋一般的出现，从东南沿海到塞北边陲，从西部大漠到南部丘陵，只要有适当的高水头，快流速，就可以兴建水电站，这样做确实缓解了国家的能源紧张，但是也暴露出了一些问题，比如一些水电站经不住岁月的洗礼，现在已经开始在局部出现渗漏、开裂甚至塌方的现象，以渗漏现象特别严重，在实地走访之后，笔者发现，造成渗漏的原因主要有以下两点：在修筑堤坝时质量不过关，防水混凝土搅拌不均匀就使用，有的地方强度高，有的地方强度低，而强度低的地方，被水流长期腐蚀，形成了空洞和缝隙，导致渗漏;在筑基之后，建堤之前，没有清理好地基与堤坝的连接部位，导致在连接部位有泥土砂石，这也是形成渗漏的一个主要原因。
1 防渗墙
水利水电工程中，为了防止大面积的渗漏，我们通常采用的是防渗墙技术，这种技术在国际上使用的比较早，也相对成熟，使用范围很广，因为它只起到防水防渗的作用，所以不需要很厚的厚度，只要达到要求即可，它的适应性强，这就可以使它处理复杂的表面结构。一般的防渗墙材料是用工业胶、水泥及其他一些添加剂构成的，都是常见的材料，成本不高。我们下面来介绍一下防渗墙的种类：
1.1 多头深层搅拌水泥土成墙技术
施工原理分析
我们首先了解一下这种施工的原理。要利用多头深层搅拌桩机在地基或是桩基中进行钻孔，之后在土体中注入混凝土拌合液，待定型一段时间之后，利用几个桩之间形成的内应力，搭建防渗墙，这种防渗墙的特点是强度高，耐久度好，墙体深度可达22米，额定压强0.3兆帕。
适用条件分析
这种工艺，由于成本低、施工过程简单易行，比较适合松土基的部分，比如砂石的直径在5厘米左右的部分。
我国兴建的大部分水利电力工程，都会用到该工艺，因为该工艺很适合我们国家的国情，造价低，施工简便，并且效果良好，加之我国的小型水利电力工程占绝大多数。所以，该工艺在我国广泛应用，也有着十分广阔的市场。
1.2 锯槽法成墙工艺
施工原理分析
要在土基层中布置先导孔，确定在地层中没有地下水系统与巨型岩石。在先导孔布置之后，使用刀杆切割机对地面进行切割，注意，要成一定的倾角，并且速度要一定，这样以便于配合其他机器更好的进行灌浆。速度依据当时的地质情况而定，我们国家东南沿海地区一般的速度为每1米的距离70分钟左右。开出的槽缝，根据刀杆不同，规格一般在20厘米宽，40米深左右。在开槽的过程中，原本槽中的土石会被清理到地面，取而代之的是一道宽度在30厘米左右的防渗墙。
适用条件分析
墙体深是该工艺的最大优势，这种工艺主要适用于沙土地，因为沙土地的稳定性很差，必须要用墙体深的防渗墙才能够使之稳固。该墙的其他特点是墙体一次成型，不易产生缝隙。
1.3 射水法成墙工艺
施工原理分析
此工艺在施工的过程中比较麻烦，有混凝土拌合、浇筑成型、钻孔等几个阶段。首先是先导孔，先导孔一定要保持角度的统一，这样有助于下一步施工。再者是混凝土拌和，在这个过程中，混凝土的原料必须符合合同要求，特别要注意混凝土的防水性，在建筑用混凝土的基础上添加一些防水材料，如工业胶等。拌合的过程中注意问题，一般控制在14摄氏度左右。拌合之后最好马上将混凝土应用，利用浇筑机，对防渗墙进行第一次浇筑。在浇筑成形之后，要对混凝土墙体进行保养，以28天左右为宜。这种墙体的优点是精度高，缺点也很明显，就是造价很高，如果没有精度上的特殊要求，一般不会采用这种筑墙工艺。
适用条件
适用条件比较宽泛，一般的地面都可以进行施工，但是土地中的砂石颗粒不能太大，直径控制在10厘米以下。
2 灌浆类型
2.1 高喷灌浆施工工艺
拌合好的混凝土浆液注入高压喷射机中，保持一定的流动性，向沟槽内或需要注浆的地方喷射，具体的做法如下：
第一步，检查喷水角度: 将注浆管的高度、角度调整到最佳位置，并且根据注浆的实地情况，设计压力，在正式浇筑之前，先用水或气去试验管是否通畅，如果不通畅则要及时找到原因并疏通，若出现不通畅的问题而不解决，在正式喷注时损坏喷射管的局部连接缝隙。
第二步，调浆: 对混凝土的材料一定要进行质量的把控，并且对调浆的过程也要严格管理，发现实际浆液与规定浆液的误差大于1%时，应立即停工，及时调整水灰比。
第三步，坏地层: 通过高压水泵，在开槽处向地下灌水，这样做可以使开槽的底层土地在水压的作用下开裂，以便注浆之后，墙体有更好的抓地力。
第四步，升扬置换: 用水流将槽缝中的气体及固体顶出槽，并且利用水的冲击力将槽体不规则的部分冲刷规范，不断的冲刷，直到槽内达到可以注浆的条件为止。
第五步，注入浆液搅混: 在注浆的过程中，要时刻的用水或气在浇筑的范围进行冲击，以达到振捣的效果，这样能够使混凝土浆液更好的填充，不至于在地底形成空洞，那样就会使防渗效果大打折扣，甚至前功尽弃，所以，要保证混凝土的填充充分。
第六步，渗透凝结:在调配浆液的时候，不宜过稠，要使浆液有很好的流动性，具体的水灰比要根据具体的槽深、墙宽来确定。当混凝土形成了凝结体之后，也就意味着防渗墙的主体工程完工。
2.2 帷幕灌浆施工工艺
与高压喷射相比，帷幕灌浆有着它自身的特点。这种工艺所要做的是将防渗墙体与地下的不透水岩石相连接，在砂石地比较实用。因为砂石的透水性很好。首先要进行钻孔，开槽的深度要达到地下的不透水岩石层，在岩石上开孔，之后在孔中灌浆，灌浆之后进行混凝土的浇筑，由于岩石的脆性比较高，所以在钻孔的时候，钻头要求比较细，钻头的强度要求很高，而且最好是三排孔，这样既可以保证岩石整体不出现裂缝，也可以保证防渗墙体的稳定性。比如用钻头在地下的岩石上钻孔，在将拌合好的泥浆通过钻孔送入岩石中，这样做的目的是提高岩石的防水性和抗渗性。混凝土浆液的调配与高压喷射灌浆有所不同，这种混凝土既要有充分的强度，还要有一定的延伸性，因为在进入岩石的`一部分混凝土，凝聚成形之后，会形成类似建筑学中的牛腿桩，由于墙体通常较高而且较薄，振幅普遍偏大。如果混凝土的硬度和脆度都很高的话，在岩石中的混凝土会出现断裂的现象。影响了防渗墙整体的稳定性与防渗性。
3 工程实例的应用
某一河堤出现部分河堤脚的堤防背严重渗水现象，堤坡湿度比以前明显提高。该堤防堤高河背高为10m，比向邻近堤防高度要增加8m，在河流的汛期时，堤防中渗水问题表现更加突出。对该工程进行勘察后，并认真研究其病害产生的原因之后发现，老口门宽为220m，堤身大多是由粉质壤土构成，由下到上，堤基为层状结构，其第4层厚度为6m，是由壤土与少量的礓石构成;第二层厚度为7.1m，其主要材料是细沙;顶层厚度在12m左右，成分表中显示主要为腐烂秸，厚度约为12m左右。堤基主要是由第四层最近的统冲击而堆积起来而形成的。经过对工程现状进行研究，决定采用混凝土水泥黏土的垂直截渗技术对其加以巩固并进行整修。此工程是跳钻造孔的工程，加固的堤防总长为230m。墙体采用50号水泥土，7到10cm/s的渗透系数，3组测压管与渗压计配合使用，墙体的厚度在0.32到0.42 m范围内，不透水层厚度一般为0.4到1.2米之间，同时确保墙体的深度应小于30m。在工程施工过程中，gzq-800型潜水组合钻机，作为关键的钻孔设备其由8台潜水钻而构成，长为4m，宽为0.37到0.4 m，一次开槽可在凿槽的深度为52m处进行。检测探究后可看出，成墙效果良好，平均的渗透系数k = 2.5到7cm/s，气抗压强度达到6.0 MPa，平均强度为6.12 MPa，完全满足施工要求。在对3组渗压计进行检查之后，发现堤防背河堤脚的附近没有出现积水的情况，亦无地下水位下降等问题的出现。
4 结语
我们在此列举了几种常见的水利水电工程防渗方法，在具体的施工过程中，要根据不同的地质地貌结构与水利水电工程规模及用途，有针对性的使用防渗防漏的措施。目的是在延长工程使用寿命、发挥工程的最高能效、控制对环境造成的负面影响的前提下，尽量的节约成本，使施工企业的利润与社会效益达到双赢。
参考文献
[1]王子栋，水利工程的防渗处理措施[J]，科技创新与应用，2012年01期
[2]王桂峰，张淑芹，浅议水利工程中防渗施工技术的应用[J]，才智，2012年02期
[3]张永丽，浅谈水利工程的防渗施工工艺[J]，科技创新与应用，2012年12期
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