云南省红河州泸西县水利水电勘测设计队
摘要：水利工程为为消除水害与开发利用水资源而修建的工程，防渗处理施工对保障水利工程安全、充分经济、合理利用水力资源意义重大。本文首先阐述水利工程防渗处理施工技术的重要性，再列举当前应用较广的水利工程防渗处理施工技术及其具体运用，并对我国水利工程防渗处理施工技术应用作出展望。
关键词：水利工程；防渗处理；施工技术
前言
改革开放以来，我国水利工程规模越来越大，对防渗处理施工技术也提出了更高要求，在目前各项地基处理与基础工程技术中，混凝土防渗墙技术相对成熟，我国现阶段已建成不少常规深度的防渗墙工程，具体施工过程中运用到多种防渗施工技术，每一施工技术都应做到因地、因时制宜。
一、水利工程防渗处理施工技术的重要性
混凝土防渗墙目前已被广泛应用于各类水利工程，但在实际施工中当防渗墙面临细沙层时极易发生坍孔甚至槽段坍塌，在水库灌区渠道防渗墙混凝土一般较易开裂、冲磨，耐久性较低，造成水利工程寿命不长；当水利工程沿线地形起伏较大时，将增加施工的危险系数；当遇到深厚覆盖层河床时，有必要加深防渗墙深度，而防渗墙深度的增加将极大提高施工难度、缺陷甚至事故的发生率。因此应不断加强防渗处理施工技术探讨，充分利用现代科技信息为防渗处理施工服务，根据水利工程所处地形地势等实际情况灵活运用高压水泥喷桩、聚合物纤维混凝土、水泥搅拌桩、土工膜、气举反循环清孔、接头管起拔、特种重锤等处理施工技术对防渗墙进行加固处理，保障水利工程的安全。
二、水利工程防渗处理施工技术具体运用
1.楠溪江供水工程防渗墙加固
楠溪江为浙江省东海独流入海河流瓯江的第二大支流，该供水工程拦河闸枢纽建设初期基础防渗采用厚度达80cm的混凝土防渗墙，成孔采用冲击式钻机配合成槽机以“两钻一抓法”施工，在施工过程中发现有厚达3～5m、其下为含飘石强渗漏层的细沙层，该细沙地层结构疏松，遇水即呈流塑状，在很大程度上增加了成孔的困难，导致施工过程发生多次槽段坍塌、钻机平台下陷等险情。施工技术人员曾欲采用开挖行土体置换，但由于滩地设有混凝土拌与系统以及部分民房，极大增加开挖的工程量，耗时且费用高。通过咨询专家并参考大量类似工程资料，技术人员决定在防渗墙两侧采用单管高压水泥喷射桩对细沙层土体进行加固。依次进行钻孔、喷浆、水泥浆液制备、成桩实验等步骤，由于试验桩均未连接成墙，因此决定采用旋喷法。由于滩地为冲击而成，在细沙层中夹有厚度在0.2～0.5m之间的砂砾石层，因此在遇到类似地层时应将钻进速度适当放慢，以免卡钻；并注意将喷射压力适当提高，同时放缓提升速度，避免出现漏浆[1]。楠溪江供水工程拦河闸枢纽基础防渗墙细沙层经上述加固处理后在34个槽段施工中无坍孔发生，极大加快了施工进度，提高防渗墙的成墙质量。
2.水库大坝土工膜防渗技术
图1 坝面防渗膜及与坝基锚固防渗膜的错开拼接
水库大坝土工膜防渗工艺的实践性较为鲜明，可分为铺设及拼接工艺，先后历经了预埋整幅高强度加筋膜浮起、日温差较大地区PVC复合膜现场焊接及粘接、非颗粒垫层表面处理、坝基锚固膜与坝面膜幅间错开拼接、PE膜焊接温度与环境温度之间关系曲线、非矩形拼接的复合膜制造、非理想环境下膜焊接、陡坡及风大环境下铺膜防止膜被大风吹动等实践。具体可见于山东泰安抽水蓄能电站上库库盆膜防渗工程中所运用到的钻孔设备、刚性锚固、弹性止水及柔性密封等材料，四川田湾河梯级水电站仁宗海面膜堆石坝中复合膜与坝顶混凝土防浪墙、坝基混凝土防渗墙及两岸混凝土趾板的连接均采用锚固方式，铺膜前先抹平无砂混凝土支持层上的凹坑，用角磨机磨平凸点，采用槽钢压膜以应对坡陡风大的环境，严格限定膜焊接施工时段，以免高原早晚温差对膜的拼接质量产生不良影响，保证防渗墙上与坝面两处的防渗膜的拼接不在同一高程[2]。详情如图1所示。
3.超深防渗墙施工关键技术
宗敦峰[3]等人对西藏旁多水利枢纽工程进行分析，发现该工程面临“高寒缺氧、地层深厚复杂、施工干扰多”等不利因素，因此应增加防渗墙的深度。超深防渗墙的质量离不开清孔的好坏，该工程所运用的是气举反循环清孔技术，通过利用密度差产生的工作压力将孔底的沉渣升扬排出，而旁多水利枢纽防渗墙在槽孔底部泥浆较为黏稠，因此工程人员以抽桶法先抽出底部钻渣与浆液，同时加注新制的泥浆，将泥浆含砂量控制在合理范围后再运用气举反循环法清孔，效果良好，极大提高施工效率且保证成槽质量。此外，还运用了接头管起拔技术，该技术是现行最为先进的墙段连接技术，在实际的施工过程中应掌控好起拔时间与起拔压力，同时还应保证清孔效果，孔的形状及倾斜程度，泥浆的静切力等符合相关标准，但实践发现，在超深防渗墙造孔施工过程中主孔不可避免地因孔深过大而产生倾斜，由此造成副孔位置的偏离，导致圆形冲钻头很难找准副孔中心，极大降低副孔钻进效率，而特种重锤的研发与成功运用促进了副孔钻进工效的提升。
4.聚合物纤维混凝土及水泥搅拌桩防渗
聚合物纤维为现代合成纤维，在水库灌区渠道防渗施工中，聚合物纤维混凝土可有效缓解渠道防渗墙混凝土易开裂、易冲磨及耐久性低等问题，考虑到施工要求、实际拌和时间及价格等因素，最终选择单丝纤维混凝土进行施工，并严格控制掺量，这在一定程度上延长水库灌区渠道的寿命[4]。水泥搅拌桩施工技术主要包括施工准备及场地平整、测量放样、测放桩位、预搅下沉至设计加固深度、喷浆搅拌提升、重复搅拌下沉及连续成墙等流程，在高填方输水明渠防渗等方面发挥其独特性能[5]。
三、小结
水利工程防渗处理施工技术对整个水利工程具有重大意义，无论是加固处理、土工膜防渗、气举反循环清孔、接头管起拔、特种重锤，还是聚合物纤维混凝土、水泥搅拌桩防渗，都在特定环境中发挥各自对防渗处理的巨大作用，相信通过施工技术人员的深入研发，实际施工中对各项防渗技术的运用将更灵活与科学。
参考文献：
[1]郑新海，邹春江，叶松.楠溪江供水工程细沙地层混凝土防渗墙加固施工工艺[J].水利水电技术，2015，46（08）：52.
[2]束一鸣，吴海民，姜晓桢.中国水库大坝土工膜防渗技术进展[J].岩土工程学报，2016，38（s1）：1-9.
[3]宗敦峰，刘建发，肖恩尚，等.水工建筑物防渗墙技术60年Ⅱ：创新技术和工程应用[J].水利学报，2016，47（04）：483-492.
[4]宋浩亮.聚合物纤维混凝土在水库灌区渠道防渗中的应用研究[J].水利水电技术，2016，47（11）：61-64.
[5]刘海涛，卢娇.高填方输水明渠水泥搅拌桩防渗墙施工技术[J].水利水电技术，2016，47（S1）：84-88.
论文作者:梁秀云
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
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