水利工程施工中防滲技術的運用探索

[ 作者簡介 ]

黃世楠，男，貴州黔南州人 ，平塘縣水利水電規劃設計中心，水利水電工程助理工程師，本科，研究方向：水利水電工程。

[ 摘要 ]

隨著社會的發展，我國的建筑種類和規模不斷擴大。目前，水利工程的建設不僅可以滿足用電需求，給國家帶來巨大的經濟效益和社會效益，而且可以提高水資源利用效率，滿足節能環保的需要。節水工程建設中的滲水問題是一個影響較大的問題。不采取有效的反壟斷措施會影響程序的質量，暴露出各種潛在的安全威脅。因此，應根據水利水電工程的實際情況，采用適宜的防滲施工技術。

[ 關鍵詞 ]

水利工程;防滲;施工技術

中圖分類號：TV52

文獻標識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.08.053

水利工程是我國基礎建設的重要組成部分，是典型的民生工程，不僅能防洪、發電，還有助于水上交通、灌溉農田。水利工程按照工作范圍可以分為擋水工程、泄水工程、進出水工程、護堤建筑物以及特殊建筑物。對于水利工程來說，結構自身的耐久性是重中之重，因為水利工程施工困難，養護煩瑣，且設計服務年長，所以為了提高水利工程的耐久性，必須保證水利工程結構具有一定的防滲漏能力。因此，在水利工程施工過程中，防滲漏施工是重要的工序，要遵循科學合理、因地制宜的方針選擇防滲漏施工技術。

1 ? ?分析防滲施工在水利中的主要意義

水利工程的建設，不但必須符合結構穩定性的要求，更要具有一定的防震能力，其滲漏性問題也一直是工程界與建筑界所關心的要點。在工程具體實踐運作的流程中，由于滲漏性的問題往往是不可避免的，而且出現的概率又相對較高，因此一旦沒有及時解決，或者是對解決的方法沒有那么恰當，就會為工程的正常工作埋下巨大的安全隱患，從而產生巨大的安全事故，大大降低工程的品質。另外，導致工程滲漏問題的因素也是多種多樣的，不但涉及地基本身的結構強度，同時，也和對砼接縫的處理有著密切聯系，這也就意味著工程施工者要選用不同的方式落實防滲任務，以確保防滲指標滿足工程建設的實際需要。除此以外，工程設計技術人員還必須在工程建設階段進行防滲方案的設計與規劃。上述方法的主要目的都是為了保持工程的穩定性，因為一旦水利工程的泄漏現象變得越來越嚴重，勢必會危害工程建設的社會效益和經濟性，以至危及到民眾的生命財產安全。

2 ? ?水利工程中滲漏問題分析

2.1 ?防滲漏材料不足

第一，防滲漏材料的選用沒有在性價比方面達到最優，以至于在施工中出現了很多的惡性循環，有眾多的安全隱患。第二，防滲漏材料的應用未充分遵循綜合原則，總是大量應用一種材料來完成工作。表面上單一材料可以在專業性方面較為突出，可是在實際的工作中，單一材料的性能和最終的成果非常不顯著，產生的安全隱患也比較突出。第三，防滲漏材料供給不穩定，比如某些重要的材料出現了供貨中斷，水利工程不能因此而停滯不前，只能選擇其他的材料來代替，最終造成的滲漏問題比較多。

2.2 ?制度因素

水利工程類型也具有多樣化特征，需要在不同工程項目建設過程中根據建設實際情況選擇施工技術并制定施工管理制度。然而，部分施工單位所制定的管理準則可操作性差，或者在實際執行過程中流于形式，無法對技術人員、監管人員、施工人員起到有效約束作用。在該情況下水利工程投入使用后容易由于外力作用影響穩定性不足而出現滲漏問題。此外，在一些水利工程建設中，由于管理制度不規范，導致材料管理存在不同問題，而在流水的沖擊作用下可能腐蝕材料，導致滲漏位置擴大。

2.3 ?管道

為保證水利工程在施工過程中的施工質量，必須做好防滲施工。由于各種泄漏問題導致的管道泄漏是最常見的泄漏問題。有的管道在長時間使用后會被腐蝕“沖走”，進而老化損壞，影響管道的密封性，導致管道滲漏，尤其是管道連接較多的部位，更容易出現滲漏問題。在焊接施工過程中，沒有嚴格按照技術規范的施工要求進行施工，造成焊接質量低下，焊接不合格，無法保障管道的密封性和耐久性。如果管道長時間漏水，管道清洗后時間長了會腐蝕、生銹，影響管道的密封性，最終漏水。

2.4 ?混凝土壩體裂縫

水利工程對防滲漏和抗震有一定的要求，其中防滲漏是工程項目建設中最常見的要求。水利工程施工漏水的原因有很多：一是地基強度不夠，一般是地基施工出現問題;二是基坑沒有達到施工要求，在無法及時排水的情況下，如果積水加深，就會出現水位差，易發生漏水事故;三是壩體裂縫。不適當的混凝土施工操作，包括預拌比、中期澆筑和后期修復，是混凝土大壩裂縫的根本原因。裂縫可能導致任何連接出現任何問題。當壩體出現裂縫時，裂縫的數量會隨著時間的推移而不斷增加，造成嚴重的滲漏問題。

2.5 ?技術不規范

首先，水利工程在應用技術時，并沒有對客觀上的限制條件作出充分的考慮，以至于很多工作的執行都是按照“經驗化”的標準來開展的，整體上的工作缺少足夠的技術依據，在技術的指標上也沒有較好的達成。雖然很多技術都在按部就班地應用，可是最終所產生的效果是非常不理想的。其次，就水利工程本身而言，防滲漏施工技術的應用必須提前編制好兩種方案，一種作為主要的處理方案，另一種作為備案，由此才能更好地應對突發情況。部分水利工程在開展時對備案的關注度不夠高，備案的內容都是草草了事，在出現突發事件后，備案所起到的效果十分有限，以至于在最終的滲漏處理上出現很大的缺失。最后，防滲漏施工技術必須階段性地革新，要積極吸收最新研究成果，再與工程本身相互結合。可是有些水利工程總是從傳統的工作上努力，最終所得到的工作價值較低。

3 ? ?水利工程施工中的防滲技術

3.1 ?防滲面板材料應用

在混凝土板的施工中，除了需要混凝土骨料、砂、石、水等，以提高混凝土的性能，減少板、纖維素、粉煤灰等材料裂縫的產生。在眾多的纖維材料中，聚丙烯纖維價格便宜，可以嚴重密封混凝土中的裂縫或初級裂縫。同時可以提高混凝土的力學性能和抗熱變形能力，提高混凝土的柔韌性和硬度。因此，這種材料被廣泛用于水利水電工程中。如廣西龍潭水電站地下電力隧道噴射支護、排水隧道纖維噴射支護、貴州洪家渡水電站溢流、混凝土板澆筑工程一期等。纖維射流支護、云南小灣水電站引水隧洞纖維噴射支護、壩岸開挖邊坡地參考。

3.2 ?平堵法截流施工技術

該施工技術就是根據龍口寬度進行全線拋投施工，拋投的材料向上移動直到在水體中浮出，需要讓浮橋安裝到龍口上部，之后進行合攏操作。這種截流技術可沿著龍口寬面均勻拋頭，不管是單寬流量還是流速較小情況，單拋少量材料即可，不過對拋頭的強度、速度有著較高要求，在操作期間還要求河道兩側不可通行船舶，以確保水域的平穩性，避免河道水運受到干擾。

3.3 ?振動沉模技術

振動沉模技術通常用于建造小型水庫臺面。采用振動樁設備施工，模板在墻體中進行，具有一定的抗膨化作用。采用該技術建立的振動系統具有高質量、高速度和高沖擊動量。在實際操作中，體系向豎向產生往復振動，使空心鋼配方迅速進入凝膠內，然后在空心內進行注漿。通過將這些桌墻連接起來，就可以形成一個連續的防滲板墻幕，起到防膨化的作用。該施工工藝可適用于砂質土、粉質土、黏土等地質。墻深約20m，厚200mm。該技術在壩基施工中的應用具有明顯的應用優勢。第一，采用該技術建造的防滲墻具有垂直性和連續性的特點，墻體不存在接縫、斷板等缺陷，完整性較好，所以防滲效果也比較好，而且板墻厚度較小，墻體的防膨坡度比較大，所以墻體越薄防滲效果越好。第二，墻體防滲抗壓能力強，防滑坡度高。各項物理指標均符合標準要求，可滿足工程防漏要求。防滲墻施工效率高。每臺單機建筑面積約100平方米;第三，板式墻造價低，雖然很難沉入含有大量鵝卵石的地層，但不適合在基巖和巨石中使用，墻體深度應控制在20m以內。

3.4 ?高壓噴射灌漿技術

高壓噴射灌漿技術是在傳統灌漿加固技術的基礎上改進而來的，在進行高壓噴射灌漿之前，首先要進行施工準備，需保證鉆孔的偏斜率小于1%，并且需要對鉆孔位置進行清洗，保證無雜質存在于鉆孔中。高壓噴射灌漿的壓力和送氣量對于施工質量具有決定性的作用，因此在施工過程中要保證兩項參數的變化。

3.5 ?排水固結防滲技術

排水固結防滲技術，通過增加建筑物之間的壓力，將水釋放到主要縫隙中，最終提高節水工程的整體強度。排水冷凝水和防堵塞技術分為壓力系統和排氣系統兩部分。在實際設計中，如果要采用濃水技術，必須先考察地質構造，只有在地質條件具備的情況下才能使用。雖然準備工作比較復雜，但施工過程相對簡單，所以在水利工程施工中也很常見。

3.6 ?混凝土超薄防滲墻施工技術的應用

想要建造一個優質的混凝土超薄防滲墻，就必須在建造的初始階段將導向孔當中的泥漿填滿，并且應該遵循泥漿頂部距墻壁頂部30cm左右這個標準。在實際的施工過程中，應當設定最低為2的成型指標，而最終的砂含量應當不高于5%。應用混凝土超薄防滲墻技術最困難也是最重要的一個環節就是嚴格按照上述的指標進行施工。而這種有效的加固正是應用了塑形混凝土防滲墻的整體施工技術，這種技術的核心內容就是使用一種含有大量黏土的全新的墻體材料。并且這種全新的施工技術因為采用了塑形的墻體材料，所以在彈性上也相對較低，十分適合類似于水庫這種水利水電工程的建設。

3.7 ?混凝土溫度控制技術

混凝土自身溫度會對水利工程造成一定的影響，有時甚至會導致施工質量下降。在施工的過程中對混凝土進行攪拌時，一定要用冷水對溫度進行調整控制，如果在夏季施工，還要控制混凝土的厚度，以減少厚度的方式提高混凝土的散熱能力。混凝土內部需要安置冷卻管，冷卻管內灌入冷水便可以實現對混凝土進行降溫的目的，同時，也能夠在一定程度上提高混凝土對抗應力的能力，保障混凝土施工質量。

3.8 ?水泥土防滲墻技術

在區域工程中，水泥粘土常采用防滑墻作為防滑加固結構，近年來廣泛應用于各種水利、水電工程中，具有良好的抗膨化效果。施工采用接縫設備結合深度攪拌技術。施工時，使用攪拌樁施工工具鉆入地層。鉆孔時，噴灑水泥漿和土壤混合，形成防凍墻，并附著在每個防凍墻上。該技術可用于淤泥、黏土 、沙子等地層。墻的深度約為20 m，厚度約為300 cm。在水電工程節水施工中使用防滲施工技術，可以保證工程的防滲效果，具有以下實用優勢：一是防滲板墻體垂直，不間斷，無縫且相對平坦，具有良好的防滑性和穿透性。同時墻板比較薄，防滑坡度大，能更好地抗窒息，使施工厚度均勻。滿足各項物理力學指標要求，任意抗壓強度、滲透系數等。其次，施工效率高，單機每班可生產600m2墻體。同一設備可鉆孔、噴涂、混合，避免交叉作業干擾。在鉆進的過程中完成一次旋噴，可以提升二次旋噴的效率，從而提高整體設計效率。三是工程造價低。與傳統復合高噴相比，該技術可進一步降低施工成本。但該施工技術在應用中也存在一些誤區，即難以在巨石上鉆孔，難以在高密度、高厚度（15m以上）的塊狀巖層鉆孔。由于設備占用空間大，對空中的固定高壓線和燈光線提出了很高的要求。如果線路足夠，會影響設備使用和正常施工。

3.9 ?截滲墻技術

截滲墻技術與傳統灌漿加固技術相比，具有施工方便、施工效率高、施工使用面積小以及保護環境等優點，因此截滲墻技術廣泛應用于水利工程施工。截滲墻的類型有多種，依據選用材料的不同，可以把截滲墻分為混凝土截滲墻和水泥土截滲墻。混凝土截滲墻的施工方法一般為地面造孔施工，造孔分為有槽形孔和連鎖樁孔。水泥土截滲墻的施工一般使用多頭小直徑深層攪拌機進行，先將攪拌好的水泥漿灌入土體，再對水泥漿土進行攪拌，然后將攪拌后的水泥漿與土體充分反映，最后形成防滲效果良好的水泥土墻。

4 ? ?結語

綜上所述，水利基礎設施防滲工作的整體施工過程是一項科學、嚴密、技術含量要求較高、專業操作性強、對數據需要比較精確的工作，因此相應的工程人員必須對施工過程的整體實施進行合理的管控措施，并根據實際的施工狀況，制定科學的防滲基礎保護措施，以此提升在大壩等重要施工環境基礎上的結構發展。唯有通過科學合理地對水利施工過程中的防滲技術措施加以運用，才可以更有效地提高水利基礎設施工程的總體工程質量，確保施工的安全。

參考文獻

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