淺析水利工程防滲施工技術

王 昕

(安徽省淮南市潘集淮河河道管理局，安徽 淮南 232082)

1 水利工程經常發生滲漏的部位及原因

1.1 施工縫滲水

由于水利工程規模大、工期長，尤其是北方冬季需要停止施工，工期需要幾年時間，因此必須分段施工。即將大面積分為比較容易施工的小面積，相鄰施工段之間留設施工縫，在施工段完成之后再進行施工縫的填充。由于不同施工隊伍的施工技術和操作人員素質有所差距，加之施工縫混凝土澆筑、養護溫度、攪拌密實度與大體積混凝土施工相比難以掌握等原因，易產生大量蜂窩麻面，從而引起滲漏，因此施工縫的填充便成為水利工程防滲施工的薄弱環節。

1.2 變形縫滲水

龐大的水利工程建筑物應在容易發生變形的部位留置變形縫，變形縫用止水帶封堵密實，若止水帶固定不牢，水壓過大時就會發生漏水。如果建筑材料質量差，易變質，或者混凝土振搗不密實、模板支設不牢固、或者水利建筑持續經受激流的沖刷，都會使結構發生較大變形，從而造成變形縫偏離原來的位置，出現較大孔洞。

1.3 穿墻管流水

一些特殊用途的水利工程建筑物需要安裝水管和電管等，如果止水環焊接不嚴密，或者預留孔洞封堵不嚴密，就會使管道與主體之間存在縫隙，使用時會發生漏水。

1.4 大面積滲水

水工建筑中如果出現大面積滲水并且排水性能差的問題，其主要原因是施工質量不符合標準，混凝土結構存在大面積的蜂窩麻面或縫隙，多出現在地板結構位置。這樣的水工建筑危害極大，幾近作廢，不能達到灌溉生產、防洪泄洪的目的，當出現擊機械故障、自然災害或者排水不暢時很可能被損。地板結構中存在墊層，當遭到連續暴雨或機械故障，亦或排水不暢時會導致基坑水位上漲，當漲到墊層之上時就會從存在大量縫隙的混凝土結構上發生大面積滲水。另外，有些水利工程為了加快施工進度，在混凝土澆筑時帶水施工也會引發大面積滲水。

2 防滲施工技術

2.1 灌漿施工技術

（1）高壓噴射灌漿技術。高壓噴射灌漿施工技術就是在地基或巖層表面用工程鉆孔機械鉆到指定深度，然后利用高壓泥漿泵加壓噴射漿液，將鉆桿頂部噴嘴附近的土體固化，加大土石的密實度，從而達到防滲目的。在漿液噴射時，由于土體被高壓射流沖破，受到水泥漿液強烈的擾動和沖擊力、切割力的作用，可填充噴嘴周圍較大范圍的土體，并迅速與土石攪混、摻和，向上抬起噴嘴時水泥漿就會凝固，形成更加牢固、密實的凝結體。所有的凝結體與地基牢固、穩定的凝結在一起，最后形成壁狀的凝結體結構。此項技術從根本上改善了原滲漏土體的組成成分和結構，防滲效果非常理想。施工時應盡量精準地放線，標記所有鉆孔的位置，再確認管內的噴射管、水管、水泥管和風管是否完備。根據待灌漿土體的差異及防滲需求確定噴射方式，包括旋噴、擺噴、定噴等。高壓噴射灌漿技術的實施需要具備較多的設備和較高的地質條件，只用于粘性土或砂性土，壓力不可過高，過高的壓力會損毀土體周圍的孔壁，使土體與水泥漿無法凝結；工程鉆孔機械在使用時應注意提速不能過小，以免浪費水泥；亦不可漏噴或噴射不充分等現象，其設備廣泛、原料繁多、省時省力省開支，是防滲技術中的首選。

（2）土壩壩體劈裂灌漿施工技術。土壩壩體劈裂灌漿技術是用于解決一些有過大變形、塌陷、裂縫等現象，或者是后部出現流土、管涌現象的壩體，造成這些現象的根本原因是筑壩時填土不密實。此項技術是沿著壩軸將壩體劈裂，然后根據壩體內部的應力分布規律確定出灌漿壓力，灌入適合的水泥漿，水泥漿可以切斷軟弱層，堵塞裂縫和孔洞，最后與原來的劈裂結構形成連續而垂直的防滲帷幕，從而達到防滲目的。其中堤壩的土質、造孔的深度、泥墻的厚度都應符合設計標準，才能保證防滲帷幕的質量。灌漿方法一般選擇劈裂式帷幕灌漿法，此方法在運用時應時刻注意壩體的情況。如果壩體的上游與下游之間是連續的裂縫，大面積漏水，則應當全線劈裂灌漿；如果是小范圍滲水，則應當在滲水部位布置灌漿孔進行帷幕灌漿。土壩壩體劈裂灌漿技術除了防滲效果好，還具有調節壩體內部的應力，提高壩體變形穩定性，工期短，易就地取材和經濟、實用等優點，是值得大力推廣和廣泛應用的防滲施工技術。

2.2 防滲墻施工技術

防滲墻施工技術因具有造價低、用工少、滲透系數小、墻體較薄、耐久性和整體性較好等優勢而被廣泛應用。它運用造槽機械按照規定的設計尺寸打造槽孔，同時在槽孔內注滿漿液筑成連續墻體，下面是幾種常用的防滲墻施工工藝技術。

（1）振動成墻技術。振動成墻的施工中受外界因素限制因素少，應用廣泛。其原理比較簡單，就是在振動錘大頻率的振動的作用下將兩塊互為導板的插板壓切振動到設計深度，然后用起重機拔出插板，向槽內灌入漿液，筑成連續的防滲墻。目前，此項工藝的最大成墻深度可達到17m，墻厚一般為15cm、18cm。

（2）塑性混凝土成墻技術。塑性混凝土成墻技術的基本原理是運用專用的鉆孔機械，在已建成的壩體、地基、或者表面覆蓋淺水層的地基上鉆得槽孔，用泥漿加固壩體或地基的槽壁，以免發生坍塌。如果使用鋼繩沖擊鉆鉆具，在鉆頭搗碎頑固的巖石不斷向下的同時，也可以起到壓實槽孔壁的作用，就省去了采用泥漿加固槽壁的工序。同時用高壓泵向槽孔底壓入按一定比例調制的泥漿，當不斷灌入槽中的泥漿把槽底的巖渣排擠到地面之后，再利用直升導管向槽內澆筑混凝土，由于導管內的混凝土與導管外的泥漿存在壓力差，加之混凝土具有和易性與流動性，所以混凝土會填滿泥漿，充滿了泥漿的槽孔，經過養護后就可形成地下連續防滲墻。

（3）沖擊成槽法成墻技術。運用沖擊鉆在土壩表面沖擊出一排一定深度的孔洞，孔內注滿一定濃度的泥漿來堅固槽壁，然后用導管將孔內泥渣排出，再將幾個相鄰的孔開通，連成一段槽，向槽內澆筑水下混凝土，形成第一段混凝土墻，然后進行第三段混凝土墻的施工，再進行位于一、三段墻之間的第二段混凝土墻，將三段墻連起來形成一堵連續的混凝土防滲墻，以此類推，可以形成大面積的防滲墻。此方法適用于大面積滲水的壩體，優點是工期短、設備簡單、功效高、質量有保證。

（4）抓斗成槽法成墻技術。除了沖擊鉆，液壓抓斗機的應用也很廣泛，運用液壓抓斗機在壩體上挖槽，將土抓到地面指定位置或者直接運走，反復此項作業，直至挖出指定深度、長度、寬度的槽，之后的施工與上面相同，依次澆筑泥漿、水下混凝土，形成分段混凝土墻，最后形成連續、完整的防滲墻。此方法用在砂層中時很容易引起槽底沉渣現象，當抓斗從水中提出土石方時，槽內的水位會迅速下降，泥漿的壓力隨之下降，導致四周的砂礫向槽底聚集，成為槽底沉渣。

3 結語

防滲施工技術的原理基本相同，在實際施工中工程師應根據不同的壩體條件、土質、水位、工期、成本等綜合選擇最適合的施工方法和施工機械進行防滲施工。同時，防滲施工質量決定于施工團隊的整體作業能力及施工時的各項條件。還有許多針對特殊情況使用的防滲技術，由于本文篇幅有限，不再提及，只要我們在實踐中不斷探索和發現，一定能夠達到更高的防滲效果，造福于人民。

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