潮州市东凤引韩水利管理处
摘要：我们都知道，水工建筑物可按使用期限和功能进行分类。按使用期限可分为永久性水工建筑物和临时性水工建筑物，后者是指在施工期短时间内发挥作用的建筑物，如围堰、导流隧洞、导流明渠等。按功能可分为通用性水工建筑物和专门性水工建筑物两大类。
关键词：水工建筑；渗透原因；防渗透技术
一、水工建筑分类
通用性水工建筑物
主要有：①挡水建筑物，如各种坝、水闸、堤和海塘；②泄水建筑物，如各种溢流坝、岸边溢洪道、泄水隧洞、分洪闸；③进水建筑物，也称取水建筑物，如进水闸、深式进水口、泵站；④输水建筑物，如引（供）水隧洞、渡槽、输水管道、渠道；⑤河道整治建筑物，如丁坝、顺坝、潜坝、护岸、导流堤。
专门性水工建筑物
主要有：①水电站建筑物，如前池、调压室、压力水管、水电站厂房；②渠系建筑物，如节制闸、分水闸、渡槽、沉沙池、冲沙闸；③港口水工建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台和滑道；④过坝设施，如船闸、升船机、放木道、筏道及鱼道等。
二、水工建筑防渗透的必要性
对于水工建筑而言，防渗透措施有助于确保其稳定性，具体而言，主要表现在四个方面：第一，在水利工程中，水工建筑属于其关键组成部分，当地气候、地形、水文、地质等因素均会影响其选址、造型、施工，而水利工程选址时往往存在地质条件复杂等特点，间接增大了水工建筑的施工难度。在水工建筑施工过程中，若没有意识到防渗透措施的重要性，则会诱发质量弊病，促使其功能无法得到有效发挥；第二，针对水工建筑物而言，其必须要承受一定的水压力，渗流而形成的渗透压力会影响建筑的稳定性。当防渗透措施不当时，则会诱发水工建筑失稳，给水利工程带来了极大的安全隐患；第三，水工建筑作为一项独立的、巨大的施工项目，在施工过程中，当防渗透措施不到位时易造成巨大的经济损失，导致资源出现不必要的浪费现象；第四，在水利工程建设过程中，当挡水建筑物处理不到位时，可能会出现倒塌等现象，严重威胁河流下游居民的生命安全与财产安全。
三、水工建筑中渗漏成因分析
一般情况下，当出现渗漏现象后，必须要明确渗漏成因。笔者综合自身多年来实践经验，主要从两个方面出发：第一，变形缝渗漏成因。变形缝作为抗震缝、沉降缝与身伸缩缝的统称。而就水工混凝土建筑物变形缝而言，必须要能满足建筑物各部分变位与变形要求，从而将相互间力传递消除，且止水结构要具有良好的水密性能，能承受一定的水头压力。当变形缝尺寸设计不达标，止水材料伸缩率与变形缝变形要求不一致，止水带位置出现偏差，且止水带周围砼存在蜂窝孔洞等想象时，加上止水材料弹塑性缺失等因素易出现渗漏现象；第二，渗漏裂缝成因。砼作为一种多相复合脆性材料，当其抗拉强度低于砼拉应力时，砼易出现裂缝，诱发渗漏等情况。按照深度差异可划分为三种：一是表层裂缝，二是深层裂缝，三是贯穿裂缝：按照产生原因来划分，主要包括温度裂缝、超载裂缝、钢筋锈蚀裂缝、碱骨料反应裂缝等。
四、水工建筑中几种常用的防渗透技术
4.1 高压喷射灌浆技术
在堤坝防渗工程设计过程中，与常规混凝土防渗墙相比较，采用高压喷射灌浆技术，可最大限度地降低工程造价，具有施工便捷、开挖量小、占地面积小等优势。此外，高压喷射灌浆技术对临近建筑物的影响相对较小。从本质上来讲，高压喷射灌浆技术在一定程度上提高了渠、库堤坝的防渗抗灾能力，在减轻防洪压力上具有重要的引导作用，其创造出的社会效益十分显著。在实际工程中，高压喷射灌浆法所产生的固结体形状一般与喷射流移动方向存在关联性，主要包括三种形式：一是旋喷，二是定喷，三是摆喷。采用旋喷法施工时，一面旋转一面喷射，可增强地基抗剪强度，阻挡地下水流；定喷与摆喷在基坑防渗等工程中具有重要的应用价值。详见图1所示。
4.1.1 钻孔处理
基于泥浆固壁冲击状况下钻进。在造孔中，必须要将堵漏充填，促使孔内泥浆处于正常循环状态，能自孔外返出至终孔。此外，可跟管钻进。一边边钻一边跟入套管，以达终孔。在钻进过程中，必须要确保钻机处于垂直状态，偏斜率宜在1％以下。
4.1.2 施工工艺
在实际的施工过程中，采用的技术参数多因高喷方法不同而有所差异。当灌浆压力不一致时，针对提升速度而言，也具有较大的差异。就各类地层来讲，当采用同一种施工方法来进行是，浆压、气压、水压之间的变化差异无明显区别，提升速度变化大，属于高喷质量的关键影响因素。通常状况下，在进行提升速度的确认时必须要注意以下几点：一是地层因素。在砂层中，提升速度可提快，而在砂卵石层中必须要减速；二是分序因素。就先序孔而言，提升速度可减慢，后序孔可稍快。
此外，在确定墙体位置时，可按照设计要求对场地进行平整，保证场地内无任何障碍物，避免诱发整机翻倒等事故。基于场地平整后测量墙体中心线，并予以准确定位。在喷墙管理中，对掘进速度、提升速度、灌浆压力必须要予以严格控制。在灌浆阶段，避免浆液出现离析或断浆等现象，确保墙体无夹心层。
4.2 常见灌浆技术
常见灌浆技术主要涵盖四个方面：一是坝基帷幕灌浆，二是坝体帷幕灌浆，三是坝上游面固结灌浆，四是坝下游面追踪固结灌浆。从防渗透技术要求角度出发，水土建筑各个部分的施工工艺也不一样。在实际施工过程中，要以实际状况为基点，避免出现以偏概全等现象。针对常规灌浆技术施工而言，主要包括四个方面，具体如下：第一，准备工作。待水库水位降至灌浆处之下后再进行施工，做好灌浆记录；第二，灌浆孔与裂缝清洗。在灌浆之前，必须要应用风水联合冲洗法，全面冲洗孔底、孔壁以及缝隙。在冲洗中，水压力要在本段灌浆压力的75％以下，按照灌浆孔深浅来确定冲洗时间；第三，帷幕灌浆要点。采用孔内循环法，执行分段灌浆施工法，最后予以全孔灌注；第四，浆液浓度。在灌浆中，坚持由稀到浓原则，做好水压试验。将浆液水灰比划分为九个级别，在制取浆液中，依据设计要求，择取适当的水灰比。
4.3 截渗墙技术
针对截渗墙而言，其一般属于临河截渗，在加固堤防中具有重要的应用价值，可最大限度地降低大堤浸润线出逸点，保证大堤安全。一般情况下，截渗墙技术主要包括两种：一是水泥土截渗墙，造价较低；二是混凝土截渗墙，与水泥土截渗墙相比较，造价相对较高。从本质上来讲，混凝土截渗墙主要以地面为基点，进行造孔施工，以开凿成槽形孔、泥浆固壁、回填防渗材料筑成地下连续墙，通常具有良好的防渗性能。水泥土搅拌桩截渗技术多采用多头小直径深层搅拌机，将水泥浆喷入土体，基于充分搅拌下构成水泥土，促使土体固结成稳定性、整体性良好的水泥土截渗墙。从其优点出发，工程造价相对较低，且占地较少。此外，由于截渗墙属于地下隐蔽工程，其施工工艺相对复杂，且需要一定的技术要求，尤其是遇到较为复杂的地基土层时，易出现漏浆、槽壁等问题，造成施工中断。
4.4 工程案例
以松田岭水库土坝加固工程为例。该水库建于1957年，处于海南省东南部英州河支流上游，设计的灌溉面积约为200公顷，主要以灌溉为主，兼顾养殖与防洪。水库保护下游共7个自然村，耕地达200公顷，影响着下游东线海榆公路等交通设施的安全运行。在实际工程建设中，采用截渗墙技术，基于工程地质勘查的基础上采用水泥土薄墙成墙机理，在水泥土防渗墙处理段设置桩号，按照工程地质条件，设置封闭式水泥土薄墙，控制地基渗漏量与扬压力。水泥土薄墙墙厚设计达30cm，墙顶高程达30m左右，防渗墙最大防渗高度达18m左右。施工主要运用多头一次性成墙工艺，一次成墙长度为1.3m左右。针对施工工艺而言，基于主机就位基础上制取水泥浆，调平主机后将钻头下沉，待搅拌完全后记录输浆量。详见图2。
结束语
综上所述，建筑行业作为我国国民经济的关键组成部分，对我国社会经济的发展起着举足轻重的作用。随着我国水利工程建设速度的不断加快，水工建筑在水利工程建设中逐渐占领引导地位，水利工程建设企业必须要重视水工建筑防渗透技术，不断增强其防渗透能力，提高水工建筑物的使用安全性与长期性。
参考文献
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论文作者:辜群华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/11
标签：水工论文; 建筑物论文; 建筑论文; 技术论文; 裂缝论文; 一是论文; 防渗论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;