關于水利工程施工中防滲技術的應用分析

□ 婁寶明（扶溝縣水利局）

0 引言

目前，水利工程的種類很多，其存在的問題也是多樣的，其中最普遍、最主要的就屬滲透問題。滲透問題不僅嚴重地影響著工程的正常使用，使水利工程不能發揮作用，還嚴重地威脅著工程下游住戶的財產生命安全。因此，必須對出現滲透問題的水利工程采取有效、科學的加固防滲措施。然而隨著科技水平的發展和社會的進步，對水利工程的施工質量和使用性能也提出了更嚴格的要求，因而，就很有必要對水利工程施工中防滲技術進行研究和分析。

1 水利工程出現滲水的因素

1.1 施工因素

在水利工程施工過程中，由于工程規模巨大，因此，目前在水利工程施工中通常會出現分包現象。而在采取分包形式進行水利工程施工時，能夠在某種程度上加快水利工程的施工進度，但是由于不同施工企業的防滲技術和施工技術水平都存在較大的差異，進而致使水利工程各個施工工序間不能很好地銜接，這樣將會給水利工程埋下巨大的施工安全隱患。特別是，在施工過程中因為模板的粘合不夠牢固而造成水利工程存在不緊密等情況，從而致使水利工程施工過程中存在大面積的滲水。

1.2 水利工程結構改變

在實際水利工程施工過程中，因為施工材料以及施工企業管理等因素常常會引起水利工程結構發生改變。所以，在工程施工過程中，施工材料變形是極為常見的現象。然而，水利工程結構發生改變，就會導致出現滲水現象。

1.3 水利工程大范圍滲水

目前在水利工程施工過程中，由于施工質量未達到施工設計的要求，也會致使水利工程存在大范圍的滲水問題。當然，造成水利工程出現大范圍滲水的原因有很多，通常包含水利工程施工企業的施工水平、施工材料的質量以及施工工藝等。

2 水利工程施工中防滲技術分析

2.1 灌漿技術

灌漿技術是目前水利工程施工過程中最常用的防滲技術之一。灌漿技術是依靠液壓或氣壓，把泥漿等可以固化的物質傳送到地層中，以改善地層的力學性質，提升地層的防滲能力。而灌漿技術通常包括以下幾種:

2.1.1 土壩壩體劈裂灌漿技術

在水利工程施工過程中，土壩壩體劈裂灌漿技術主要是解決壩體的滲透問題。這種技術主要是應用水壩壩體的應力規律，沿著水壩壩體的軸線來布孔，然后使用漿泵把漿液灌注到孔內。土壩壩體劈裂灌漿技術可以使壩體和泥漿產生互相擠壓以及滲透作用，對壩體應力的分布情況也可以起到很好的改善作用，使壩體可以更加穩固。在使用土壩壩體劈裂灌漿技術時，需要依據壩體的條件以及裂縫現象的差異，采取具有針對性的解決措施。如果壩體裂縫是均勻的且分布在部分區域，可采取部分灌漿方式進行處理；假如壩體質量很差，還出現多種貫通性的裂縫，則可以采取全線劈裂灌漿方式進行處理。目前，在水利工程施工過程中，土壩壩體劈裂灌漿技術得到了較為廣泛的應用。就應用效果而言，土壩壩體劈裂灌漿技術具有較為明顯的防滲效果，也大大提高了壩體的嚴密性。

2.1.2 高壓噴射灌漿技術

高壓噴射灌漿技術，通常是利用鉆桿端噴嘴噴射出來的高壓泥漿，和土體混合均勻后形成一道水泥防滲加固體。在進行高壓噴射過程中，水或漿液從噴嘴中噴射出來，并沖擊土層，使土層和泥漿充分混合，在土體中逐漸形成凝固體。根據高壓噴射方法的不同，高壓噴射灌漿技術可以分為定噴、旋噴、擺噴等。采用高壓旋噴灌漿技術形成的旋噴樁，可廣泛地應用在深基坑加固防滲工程中；而采用高壓擺噴灌漿技術以及高壓定噴灌漿技術能夠應用于板墻防水工程中。目前，在水利工程施工過程中，應用比較廣泛的是旋噴灌漿技術，它主要適用在流塑、淤泥土層、軟塑、粉土、黃土、可塑性黏土、粉土等土層中。在采用高壓旋噴灌漿技術過程中，如果土層中的塊石粒徑太大，水流速太大或存在雜物時，需要提前進行噴射試驗，以確保灌漿技術的適用性。高壓噴射灌漿技術有連接性強、可控性好、施工靈活等特點，但該防滲技術對土層要求較高，因此在使用時需要慎重。

2.1.3 卵礫石層帷幕灌漿技術

卵礫石帷幕灌漿技術和普通灌漿技術有所不同的是，它所使用的灌漿材料是水泥和黏土的混合漿液，通常適用在卵礫石層。因為在卵礫石層上鉆孔非常困難，因此，可以使用打管灌漿或套閥灌漿方式。此外，為了能夠使灌漿效果更為顯著，一般使用的是三排以上灌漿孔形式。由于卵礫石層帷幕灌漿技術在實際水利工程施工過程中，極易受到卵礫石地層條件的限制，因此，在水利防滲工程中的應用范圍非常有限。通常是把該防滲技術作為輔助防滲手段，這樣既可以解決水利工程的防滲問題，又能夠節約材料。

2.1.4 控制性灌漿技術

控制性灌漿技術是一項較為先進的加固防滲技術，它主要是對傳統灌漿方法的改進技術。一般情況下，控制性灌漿技術的施工材料主要是水泥，并依據地質條件的差異，選用一些針對性較強的材料作為輔助材料。根據地質條件的差異性，可適當的加入纖維、砂等材料，來改善水泥漿的物理性質，強化材料的抗沖擊能力，提高防滲效果。該灌漿技術可以有效地控制水泥漿在土體中出現的擴張現象，并可以起到很好的防滲效果。目前，控制性灌漿技術廣泛地應用于圍堰、壩體和堤防基礎當中，對于解決大空洞以及高流速、高水流條件下的滲透問題，其效果十分明顯。

2.2 防滲墻技術

防滲墻技術是水利工程施工過程中經常會用到的防滲技術，一般情況下，其墻體的厚度較小且柔性高。因此，當水利工程遭受到雨水侵蝕時，防滲墻的主要功能就是阻礙雨水侵蝕。但是，由于目前防滲墻的施工成本較高，因而，需要施工單位引進新型的施工技術，以增加防滲墻所需要的材料類別，降低防滲墻的施工成本。而現階段防滲墻技術主要包括以下5種。

2.2.1 多頭深層攪拌防滲墻技術

多頭深層攪拌防滲墻技術通常是利用多頭攪拌機來進行多頭并進，并將水泥漿噴射到土體內部，然后再進行均勻地攪拌，進而使得水泥漿和土體混合均勻，并形成一道水泥樁；然后再搭接各個攪拌樁，最終形成一道水泥防滲墻。在多頭深層攪拌防滲墻技術使用過程中，由于水泥漿的滲透性較小，一般在10cm/s以下，因此可以起到有效的防滲作用。而在水利工程中，該防滲技術主要適用在黏土、砂土、淤泥層、砂礫層的防滲工程中。該防滲技術的防滲效果較為明顯，且施工便捷，成本低。因此，其在水利工程防滲中的應用較廣泛。

2.2.2 鋸槽防滲墻技術

鋸槽防滲墻技術通常是使用鋸槽機器的刀桿以規定的傾斜角度，對土體進行上下反復切割，且邊不斷切割邊向前開槽。一般鋸槽機器的移動速率會控制在0.80～1.55m/h，而切割下來的土體則是采用循環排渣方法排出到鋸槽外。在鋸槽成型后再利用水泥漿來護壁，并向內澆筑混凝土，使其逐漸形成約0.20～0.30m的防滲墻。在使用鋸槽防滲墻技術時，所使用的鋸槽機器是由傳動及動力系統、行走底盤、支架和刀桿的加壓系統、起重系統以及排渣系統等構成。鋸槽法所澆筑的防滲墻寬度大約為0.20～0.50m，深度可達到40m。在水利工程施工過程中，鋸槽防滲墻技術主要是適用在砂土、黏土以及卵石粒很小的砂礫石地層。鋸槽防滲墻技術具有機械化強、施工效率較高、連續成墻、成墻質量較高等優點。此外，鋸槽防滲墻技術還能夠依據不同水利工程的防滲要求，利用固化灰漿、自凝灰漿等不同材料，形成具有不同抗滲能力的防滲墻。

2.2.3 射水防滲墻技術

在水利工程施工過程中，如需要使用到射水防滲墻技術時，就需具有澆筑機、造孔機、攪拌機工具等。射水防滲墻技術主要是利用造孔機噴射出高速、高壓的水流來切割土體，并使用成型器上下反復修整平整，直至槽壁的光滑程度達到施工要求，然后一邊循環出渣，一邊使用泥漿來保護槽壁；在形成符合施工要求的槽孔后，用已經攪拌均勻的混凝土進行槽孔的澆筑，從而形成一道防滲墻。一般而言，射水防滲墻的厚度可達到22～45cm，深度能夠達到30m左右。射水防滲墻技術主要適用在砂土、砂礫石以及黏土地層。近些年來，射水防滲墻技術在我國水利工程施工過程中的應用范圍較廣，它對于堤防工程具有較好的防滲加固效果。

2.2.4 鏈斗法防滲墻技術

鏈斗法防滲墻技術主要是使用鏈斗開槽機器排樁上的旋轉鏈斗設備來取土，把排樁傾斜放置到成墻指定深度后，使用開槽機邊向前開槽，邊使用泥漿來保護槽壁，然后再使用混凝土進行澆筑。一般而言，鏈斗法防滲墻技術的深度可以達到10～15m，其寬度一般在16～50cm。目前，鏈斗法防滲墻法主要適用在砂土層、黏土層以及砂礫石層中，但是要求砂礫石粒徑一定要不超過槽寬，且礫石含量要控制在30%以內。

2.2.5 薄型抓斗防滲墻

薄型抓斗式防滲墻主要是利用斗寬度為0.30m的薄型抓斗機器，進行孔洞開槽，然后利用泥漿來護孔壁，最后用混凝土進行澆筑。通常來說，薄型抓斗防滲墻的深度可以達到40m。薄型抓斗防滲墻法能夠廣泛應用在砂層、填土層、礫石層等，假如在水利工程施工過程中使用重錘，基本上就能夠達到嵌入基巖約1m的要求。和其他防滲墻技術相比，薄型抓斗防滲墻技術在含有礫石、小石塊、砂石的土層中更可以快速的成槽，且具有設備資金投入較少，成槽質量較高、泥漿消耗少等優點。薄型抓斗防滲墻目前在國內水利工程施工過程中的應用，是從大亞灣核電站防滲墻開始，其應用范圍有限。

3 結論與建議

綜上所述，在水利工程施工過程中，防滲技術是一項比較復雜的技術，而目前很多水利工程都需要使用防滲技術，因此，對各種水利工程防滲技術進行系統、全面的研究是非常有必要的。雖然水利工程施工中防滲技術正在不斷改進并完善，但水利工程中的滲水問題還依然存在，而在實際水利工程施工過程中具體采取哪種防滲技術、哪種施工工藝，不僅要結合工程實際需要，還需要廣大技術人員不斷地總結經驗和更加深入的探索。

[1]王兆羽.關于水利工程施工中防滲技術的分析[J].中國新技術新產品，2014（17）.

[2]王新.水利工程防滲技術的應用分析[J].黑龍江水利科技，2013（01）.