摘要：水利工程是一项重要的工程。我国水利工程近年来的发展速度非常快，呈现出了分布广、类型多样的特点。水利工程的建设不仅关系到经济社会的发展问题，还关系到广大人民的生命财产安全。水利工程防渗处理施工技术主要采用防渗墙和灌浆两种不同的工艺。水利工程防渗处理施工是技术要求比较强的工作。在具体的工艺建设当中，结合水利工程的作用，使用的是不同的技术，最大限度地发挥水利工程利国利民的作用。
关键词：水利工程防渗处理施工技术
一、防渗墙类型及其特点
在建筑工程中，应用于渡槽的填缝材料是10#和30#的石油沥青及沥青油毡，在夏秋两季，石油沥青油毡防水层表面温度实际可达60℃以上，使其基本处于软化状态，在暴雨或遇水的情况下，温度骤降使其快速脆裂，产生漏水现象。混凝土和水泥砂浆材料属于刚性材料，共抗压强度远大于抗拉强度，其在凝固过程中，若养护不及时，由于水化热的作用，会发生细微裂缝。同时，在渡槽早晚温度变化和一年四季的交替变化中，因装配缝或伸缩缝中的填缝材料柔性很差，不能适应温度应力引起的变形和变化，从而导致槽角缝、装配缝、伸缩缝的开裂，使渡槽发生渗漏。防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。
1.1多头深层搅拌水泥土成墙工艺
多头深层搅拌桩机一次多头钻进,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。
1.2锯槽法成墙工艺
在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以0.8-1.5m/h的速度(根据地层状况)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,并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土,形成宽度为0.2-0.3m的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达0.2-0.5m、深度达到40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好,并且成墙深,适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。
1.3链斗法成墙工艺
由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。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm,深度可达10-15m。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。
1.4薄型抓斗成墙工艺
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一定范围内的土层。
1.5射水法成墙工艺
射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。成墙厚度为0.22-0.45m,深度可达30m.成墙垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。在国内重要堤防加固工程中,射水法得到广泛采用,取得了较好的社会经济效益。
二、灌浆防渗技术类型及其特点
2.1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。
2.2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。
2.3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、水利工程防渗处理施工技术的应用。
水利工程防渗工艺的发展为水利工程的防渗处理提供了很大的技术支持。在水利工程的建设当中，对水利工程的防渗处理已经越来越受到了重视。比如在1998年历史罕见的特大洪水过后,在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中，就广泛采用地射水法，而且得到取得了较好的社会经济效益。水法主要的城墙设备包括了造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机。使用了高速的水流喷射技术来进行涂层的切割，出渣的办法是利用了正反循环系统的。[4]虽然形成的防渗墙比较薄，但是一点也不影响防渗功能的发挥。在技术的不断进步当中，水利工程防渗处理施工技术也获得了不断的发展。比如土坝坝体劈裂灌浆技术在近几年的发展当中，就不断地获得了坝体密实度的提高。在最近对宝树水库的检查当中，发现其中的渗透系数降低，背水坡湿润渗水现象消失，整个坝体渗流量减少80%左右，达到了防渗的标准要求。
在进行防渗工艺的选择上，要根据不同的水利工程的特点进行技术的选择。综合使用防渗、灌浆的方法，对各种防渗工艺要熟练把握，尽量能够有针对性地采用不同工艺，使得水利工程防渗处理施工技术得到最大的发挥。这样不仅能够延长水利工程的使用寿命，而且能够节省资源，消除安全隐患，保证人民的生命财产安全和水利工程对经济社会发展的重要作用。
结束语：
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。
参考文献：
[1]覃振朝.水利工程防渗处理施工技术.中国新技术新产品，2010(02).
[2]苗莉，程海洋.水利工程防渗处理施工技术应用的探析.黑龙江科技信息，2010(01).
[3]韩旭光.水利工程防渗处理施工技术应用探析中国新技术新产品.2010.08
论文作者:洪鹏建
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/12
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