水工建筑的防滲透技術分析

摘要：隨著我國社會主義市場經濟的進步和發展，水工建筑在我國水利工程建設中占據著越來越重要的位置。水工建筑的作用是為了對水資源進行充分的開發和應用社水資源可以為我們所用腔制和調節水流，防止發生洪水等方面的自然災害。水工建筑的建設工作涉及到多范疇的工作是個非常復雜的工程。文章對水工建筑的防滲透技術進行了探討。

關鍵詞：水工建筑;防滲透技術;應用

水工建筑的施工過程是一個涉及工種繁多、操作難度極為復雜的大型工程。在調節控制江河水量、減災防害、改善水資源環境、促進水利資源利用等方面，水工建筑都發揮著舉足輕重的主要作用，這一部分的施工是整個水電水利工程的核心組成部分。在水工建筑的防滲透中，應根據具體問題合理選擇技術工藝和新材料，以取得最好的修補效果，確保水工建筑功能的發揮，延長其使用壽命。

一、一般灌漿加固技術

一般灌漿技術有以下四個方面構成，分別是水壩基礎灌漿、水壩體帷幕灌漿、壩體上游區域固結灌漿、壩體下游區域追隨固結灌漿。在一般灌漿技術的施工現場需要從以下幾點進行注意。準備工作：將水位下降至灌漿所需要的部位之下，在施工前做好與灌漿施工有關的記錄。清洗階段：清洗就是要對灌漿孔和裂縫進行清洗，在開始前，對進行孔底和孔壁進行聯合沖洗。再沖洗期間，要注意水壓問題，不可高出灌漿段壓力的77%，沖洗時間依據孔洞深淺來決定，一般要洗到水變清為止。控制漿液濃度：應該在灌漿中遵循從稀到濃的規律，一切以水壓為準，逐漸變濃。在制作漿液時，要更根據設計需要，制定合適的灰水比例，期間也可參入石英粉、鋁粉等。灌漿加固技術可使用“壁可”灌漿技術，利用橡皮管的彈性收縮壓力完成自動注漿，緩慢均勻的增加灌漿壓力，將空氣壓入到混凝土的毛細管中，通過混凝土的自然呼吸作用排出，從而有效避免氣阻現象，提高管控質量。運用該技術不僅能取得良好成效，同時也能有效縮短時間，降低加固修補成本。

二、高壓噴射灌漿技術

在水工建筑的防滲透施工期間，高壓噴射灌漿技術與其他傳統技術相比，具有降低工程造價資金投入的優點，開挖量較小，整體施工過程更加便利，因為占地面積小所以對周邊建筑的影響也有一定保護項。以此技術進行施工，可以提高各類型堤壩的防滲透能力，有效緩解防洪壓力，此項技術的成熟應用可以對國家財產和人民生命安全起到有力的保護（圖1）。

（1）鉆孔：在鉆孔過程中要進行填充堵漏，以此保證孔循環的正常工作。施工期間要一邊鉆井一邊套管，直到終孔。在鉆進時要保證角度的垂直運行，要保證偏斜率不超過≤1%;在向下植入噴射管時，可將泥漿固壁的鉆孔直接下放置進孔內直至孔洞底部。

（2）工藝：在進行高壓噴射灌漿的期間，涉及到的技術參數會因不同的噴射方法不同而出現較大的差異。在不同的地質環境下，運用同一種灌漿手段，都不會對漿壓、水壓、氣壓產生變化，反而速度會因不同的地層變化而提升或下降。在沙質環境下，灌漿速度比較快速;在砂卵石地域施工，灌漿速度明顯變慢。在灌漿時，可以適當提升先序孔的自身速度，同時注意后序孔的速度要控制在較慢的級別。在孔內反漿量有所下降時，也必須將提升速度減慢。在施工中要特別控制住灌漿壓力、速度、開進速度等關鍵參數。在實踐案例中，施工方在河北桃林口水庫的建設期間就著重使用了“高壓噴射灌漿技術”。借助對這一技術的成熟應用，大幅度提升了水庫整體的安全性，強化了水工建筑的穩定。

三、化學灌漿技術

化學灌漿技術在堵漏防水以及帷幕防滲透方面有著廣泛的應用，依靠這種技術可以有效對堤壩基地進行加固，對修補裂縫滲透也有著明顯效果。目前，化學灌漿技術廣泛應用于水庫、大壩、船閘等工程的防滲透施工中。同時也在大堤、渡槽的防滲加固;核電站止水封閉和基礎加固;礦山、劇毒物處理廠等高毒害地區的防滲帷幕方面;碼頭、防波堤等海港工事的基礎加固等領域都有著極為成熟的應用。

（1）化學灌漿泵的分類

化學灌漿泵按驅動方式的不同，其作業針對面也有較大差異，按驅動可分為手動泵、電動泵、汽動泵以及液壓泵（圖2）;按照不同的灌漿方式可分為泵前雙液混合泵與泵后雙液混合泵;根據使用地點的不同可分為裂縫化學泵與巖床化學泵。

（2）化學灌漿泵的控制

在使用化學灌漿泵進行施工時，要保證壓力的穩定，要注意在一定范圍內的可控性。化學灌漿泵的壓力各有不同，可分為開環、閉環控制式、閉環比例控制與閉環PID控制式。

（3）化學灌漿技術的應用優勢

化學灌漿泵自身優勢明顯，無公害、持續性能穩定、非常適合各種類型的施工環境，對條件苛刻的外界操作環境可以很好地適應，最主要的是其價格低廉，不論是設備還是后期的化學漿原料，都已經非常成熟，在開發、推廣和應用方面具有較大的普及率。未來化學灌漿技術還將在現有技術層面繼續完善。通過對現有技術進行改進和升級，在過去的半個世紀時間里，我國的化學灌漿技術已被廣大施工領域所認可，也有許多依靠化學灌漿技術解決的施工難題和經典施工案例。在化學灌漿技術的研發領域，已有理論與實踐都成熟的技術，如復合灌漿技術等;也有一些有待進一步總結，如實時監控技術、集約管理、自動記錄等。

四、碳纖維補強加固新技術

該技術可利用高強度、高彈性模量的連續碳纖維，單向排列成束，用環氧樹脂浸漬形成碳纖維增強復合材料片材，然后將該材料貼在水工建筑滲水的表面，用環氧樹脂粘貼即可，固化后就能使得復合材料片材與水工建筑的原結構完全融為一體，共同受力。由于碳纖維分擔了一部分的荷載，降低了鋼筋混凝土的結構應力，從而達到了結構補強加固的效果。同時，該材料使用壽命長、施工方法簡單，無需改變結構外形，已得到國內外建筑界的關注和認可。由于該技術引進時間不長，在水工建筑中的應用不多，但也在山東、新疆等地的水利工程建設中應用，取得良好成效，值得推廣。國內急需解決的問題是生產出高質量的環氧樹脂、碳纖維片材。

五、水下檢測技術

隨著國家對水工建筑安全的重視，原有的傳統水下檢測技術已無法滿足水下安全管理需求了。某公司提出采用水下機器人和海量圖像處理技術結合的方法，開發出一套水下觀測成像多媒體軟件應用系統，實現水下檢測技術與管理的統一。這套系統根據水工建筑的結構特征，制定一套完善的水下情況和拍攝內容的拍攝計劃，包括拍攝方向、距離、焦距、速度、光圈等。以規范化拍攝管理減少重復作業，提高拍攝效率，降低成本。同時拍攝的目標信息完整、規范，便于后期進行圖像數據處理。該系統為水下建筑的安全和信息管理提供可視化平臺，為數字化水工建筑管理奠定基礎。由于水工建筑的面積較大，最終產生的全景圖數據量大，而每個隱患處均須有對應的AVI片段對應，這樣就是的系統必須支持海量數據管理。該系統利用三維重建技術和表面貼圖形式提供檢測結果的三維數據結構，專業人員能迅速了解隱患情況，非專業人員也能迅速瀏覽水工建筑的整體風貌和檢測結構。同時，系統采用自動識別和人工識別相結合技術，對可能存在隱患的位置進行輪廓提取，形成矢量化圖形輪廓。最后，該系統還有隱患跟蹤管理功能。該系統已在部分水電站中得到應用，效果良好。

結語

水工建筑作為水利工程建設的主要組成部分之一，對于水利工程功能的發揮有著至關重要的作用。我國水利工程建設企業必須要高度重視水工建筑施工中的防滲透技術，提高水工建筑的防滲透能力，保證水工建筑的穩定性。

參考文獻：

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[2]董永立.塑性混凝土在大壩防滲工程中的應用研究[D].南京：南京理工大學，2012