淺析水利工程施工中防滲技術的應用

郭軍

（蘭州石化職業(yè)技術學院，甘肅 蘭州 730060）

在時代推移的同時，我國獲得了很好的經濟發(fā)展環(huán)境。與之對應的，是國內各行各業(yè)對能源需求出現(xiàn)了比較大的變化，為應對國內能源需求，近幾十年內我國興修了大量水庫水壩。但在時間的作用下，這些水庫水壩出現(xiàn)了很多的問題。為了減少這些問題對水利項目的不良影響，就要選用合適的技術控制與水庫問題，加固工程質量，其意義非常突出。結合對水利項目的安全問題分析，就水利項目防滲要求分析得出，如今有許多方法能夠作用于水利項目防滲加固。在選擇與處理防滲加固要求的時候，需要結合實際選擇，保障防滲效果與防滲控制有效性，凸顯防滲價值，以便水利項目能夠順利實施。

1 水利項目防滲技術的選取原則

對水利項目來說，滲水問題是首要解決的問題。水利項目滲水直接影響著百姓的財產安全與生命安全，對經濟生產十分的不利。此外，水利項目中堤身滲水會導致背水坡初選脫坡現(xiàn)象，背水坡水流沖刷會導致陷坑問題出現(xiàn)，該現(xiàn)象對于農業(yè)的發(fā)展十分不利，會破壞生態(tài)平衡。因此在施工中，需要參照與結合水利工程情況選用防滲技術。用最低的成本創(chuàng)造最高效的防滲工程，確保水利項目能夠安全運轉，將保護百姓生命財產放在首位。通常情況下，對于本身受損程度較低的項目可以直接用防滲墻作為解決思路。假設滲流現(xiàn)象集中在堤身出現(xiàn)，就可以用高壓噴漿的方式處理。新老堤連接部位經常出現(xiàn)的滲透需要用回填封堵、臨水側開挖等方式予以解決，當然也可以用灌漿充填的方式處理。假設堤身為分段滲流，就是用臨水坡截滲方式處理，之后在背水坡做反濾保護。

堤基防滲過程中，如果透水層本身比較厚，且透水層靠近臨水側，處于灘堤基位置（這類位置一般比較穩(wěn)定）則可以用鋪蓋防滲方式防滲處理。但如果堤基沒有足夠厚度的覆蓋層，且透水層有著較深的埋藏位置，厚度比較大，就需要用蓋重壓滲方式處理。此外，在背水側堤腳設置減壓井，在減壓井和蓋重壓滲的配合下能夠獲得更出眾的防滲效果。如果堤基本身有著比較厚的覆蓋層，且透水層埋藏很深且非常厚，就用蓋重壓滲這種操作思路。在具體施工中，需要保障蓋重滲透系數(shù)超過覆蓋層滲透系數(shù)。另外，需要在堤腳布置減壓井，減壓井有著去除險情、減低揚壓的作用，能夠很好地提升堤壩的防滲能力。在不同的環(huán)境下，不同水利項目會出現(xiàn)不同滲漏情況，此時，需要應用對應的防滲技術，解決與處理不同的防滲需求。不同防滲技術的優(yōu)缺點是不同的。在使用技術前需要綜合考慮情況，包括技術造價、堤壩等級、地形條件、滲漏現(xiàn)狀等要素，考慮結束后合理選用防滲技術。從眾多技術中選擇效果最突出的方法，用最少的成本提高社會效益與經濟收益。

2 水利項目防滲劈裂灌漿技術

（1）布孔。應用劈裂灌漿這種技術時應當先參照水庫的實際條件確定施工思路，這對后續(xù)的工程進度、質量、防滲水平影響是非常突出的。如果所處理的壩體本身沒有足夠出眾的質量，并且壩體的裂縫缺陷問題就需要在結束工程施工以后，及時應用劈裂灌漿。劈裂灌漿技術施工中需要先行布設平行孔，這里的平行孔布置排數(shù)應結合壩體隱患大小、隱患范圍決定。布置灌漿孔，設置孔距的過程中，假設每個孔深都大于20m，就需要將孔的距離范圍控制在5 ～10m 區(qū)間。但如果此時的孔深沒有超過20m，那么工程孔距離就控制在3 ～5m 最佳。灌漿孔深度需要比隱患深度多出2m 以上。施工中需要參照河槽段、彎曲段展開施工。具體流程為主排孔與壩肩間距在2m 范圍內。鉆孔深度在8m 以內。壩基深度在3m 大小。結束灌漿后形成防滲帷幕。施工中需要保持主副排孔間距在3m 范圍。如果副排孔沒出現(xiàn)任何的安全隱患，則孔深控制在主排孔1/3 大小即可，也就是4m 左右。這樣做能夠讓壩體更好地固結，有效提高壩體應力水平。在施工中有一點需要強調，即最后施工中需要加密主排孔孔距，距離在2m 為最佳。

（2）材料選擇。灌漿質量在施工中帶來的影響是非常顯著的，所以必須參照施工要求確認所用漿液。通常來說，漿液需要具備足夠的穩(wěn)定性與可灌性，漿液析水固結時間最好保持在合理的長度。

需明確的是，結束施工前漿體防滲性就已經需要滿足設計要求。做漿液施工時通常是就地取材，找到材料，如粉質壤土。保障施工質量的關鍵在于漿體防滲性，防滲帷幕以主排孔構成，要保障主排孔保持豎直連續(xù)形態(tài)。此外，漿體防滲帷幕需要參照壩體圖紙與壩體高度決定。在漿體固結以后，墻體的干密度需要控制在1.5 ～1.7g/cm3。應用劈裂灌漿這種技術需要先壓實壩體，結束后才可以用這種技術。

（3）技術應用。在灌漿與程控增加后，需要用間隔的方式程控。如果用一次成孔方式就容易發(fā)生穿孔問題。灌漿作業(yè)中應用鉆孔操作方式保障成功鉆孔。一般來說，孔內灌漿長度需要控制在2 ～3cm 大小。每個孔分成多段進行灌漿，先對下面的孔部分灌漿，隨后對上部分孔灌漿。為全面提升壩體性能，灌漿材料需要以高壓環(huán)境下地層流體為材料。施工中通常以水泥與黏土混合灌漿，比例為1:9，該比例能夠保障漿液的穩(wěn)定性，提升漿液強度。配置漿液的過程中并不是使用的水泥越多漿體就越穩(wěn)定。保障工程質量的關鍵點在于比例的合理性。材料最好就地取材，用粉質黏土保障材料質量。混合前先行實驗，保障混合后各種物質的含量符合施工具體要求。

3 混凝土防滲技術

這種技術在水利工程中有著很出眾的防滲水平，能夠確保水利項目安全生產。這種防滲墻有四種類型，包括水泥土攪拌樁、自凝灰漿、高壓噴射、垂直鋪塑。

（1）水泥土攪拌樁。應用攪拌機攪拌土體與水泥漿，在水泥經歷了水化與離子反應后所形成的水泥土防滲墻擁有極強的防滲能力。我國長江堤防所用的方法就是這種方式。長江堤防建造了一萬平方米的防滲墻，該墻占總面積70%。這種類型的防滲墻有著操作設備輕、施工簡單、造價低廉的優(yōu)點。

（2）自凝灰漿。將緩凝劑摻入膨潤土與水泥當中制作凝灰漿。在凝固前，灰漿就可以作為用于造孔的泥漿固壁。在灰漿凝固后形成的前提有著很好的防滲能力。這種技術國內的使用并不成熟，所以缺少足夠的經驗。該方法在美國與法國比較常見。

（3）高壓噴射。這種類型的防滲墻應用高壓射流的沖擊擾動壩基覆蓋層，隨后將水泥漿灌入，讓覆蓋層與水泥漿緊密結合，這種防滲墻性能十分出眾。

（4）垂直鋪塑。這種防滲墻應用鏈斗挖掘機出渣，隨后打造有規(guī)律的槽孔，最后使用水泥漿進行固壁。在成槽后在表面鋪設防滲膜，回填黏土。通常來說施工挖槽深度需要小于15cm，槽寬需要控制在15 ～30cm。

4 水利項目水平防滲

該技術的防滲原理為，臨水側壩體鋪設不透水土工膜、混凝土或是黏土，當然也可以在背水側鋪設壓蓋土，這樣做能夠有效延長壩體滲透水需要流動的長度。即滲透水流需要流動更長的距離才會接觸到壩體，可是在層層阻力的作用下，此時水已經不具備足夠的破壞力，因此滲水問題能夠得到很好的改善，是提高抵抗?jié)B水問題的有效途徑。通常來說，背水側與臨水側防滲會被成為蓋重壓滲和鋪蓋壓滲。所謂的鋪蓋指的就是應用土工膜、混凝土或是黏土這一類本身透水性不強的材料施工。這類材料的選擇由環(huán)境決定，有時選用人工鋪填，有時直接應用河床黏土。在解決水利工程滲漏中，這種方法的效果非常突出，蓋重能夠很好地避免壩體變形。假設壩基有著很厚的透水層就需要用蓋重壓滲這種方式。先計算對壓蓋寬度的要求，如果有著較大寬度可選用蓋重壓滲與減壓井配合的思路，控制壓蓋深度。當然除了需要做好壓蓋寬度計算外，也要參照當?shù)氐匦蔚刭|與歷史險情等要素確認壓蓋寬度。通常來說壓蓋寬度保持在50 ～200m 為最佳。當然受建筑物、背水側地形影響，在無法應用灌漿、防滲墻，且壓蓋寬度相對來說過大就可以用排水減壓方式控制壩基滲流。通過設置排水管的方式，將堤基壓力水排除，減少地下水壓力。

5 結語

如今我國水利項目正處于快速發(fā)展時期，在國內建筑行業(yè)發(fā)展的過程中，建筑材料的質量以及所用工藝水平都得到了很好的成長，種種要素為我國水利項目水平的提升給予了很好的支持，是水利事業(yè)發(fā)展的基礎與前提。不過，以我國實際情況來看，水利項目滲漏問題仍舊時有發(fā)生，而這顯然影響著水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，甚至會影響到社會的建設。為了改善這一問題，必須重視防滲技術的學習與運用，保障水利項目的安全與質量。加固水利項目中需要嚴選施工工藝，保障工程的壽命與穩(wěn)定性。