浅议水利工程中防渗施工技术的应用

摘　要： 我国水利工程的施工有着悠久的历史，随着水利事业的发展，地质条件优越、可选的水利工程地址越来越少,现在的水利工程也普遍建在岩溶发育的地区，防止渗漏已经成为水利工程中施工中最引人注目的话题。本文针对水利工程中存在的问题进行分析，并提出一些措施。

关键词：水利工程　　防渗 施工技术 应用
一、水利工程防渗施工过程中存在问题
　　病险水利水电枢纽工程最主要的病征是渗透问题，主要原因是防洪标准偏低，达不到现行有关规范、标准的要求；坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等；工程建筑物老化失修。这些病险会造成水利水电枢纽工程无法正常运行，不能充分发挥其效益，也会严重威胁到下游民众生命财产安全。因此在处理水利工程施工技术问题时，大多数时候可采用防渗、灌浆的方法。防止水利工程渗漏过程中，要根据不同的水利枢纽工程自身的特点选择防渗漏的方法。根据坝基及坝形、隐患原因的不同选用不同的渗漏防治方法，现在最常用的两种方法是防渗墙与灌浆。
二、防止渗漏的有效措施
2．1防渗墙分类及工程中的应用
　　防渗墙工艺方法有多种多样，可以运用于不同性质的工程中，已经在工程中应用的工艺方法有：
(1)按成墙方式可分为：桩排式、槽板式、组合式。
(2)按墙体材料分为：钢筋混凝土墙：塑性混凝土墙、固化灰浆墙；自硬泥浆墙：预制墙：泥浆槽墙(回填砾石、粘土和水泥三合土)：后张预应力地下连续墙：钢制地下连续墙。
(3)按墙的用途可分为：防渗墙；临时挡土墙；永久挡土(承重墙)；作为基础用的地下连续墙。
(4)按开挖情况可分为：地下连续墙(开挖)：地下防渗墙(不开挖)防渗墙技术最初应用于砂砾石地层中房建基础处理，随后成为深基础和地下构筑物施工的重要手段，历经多年实践与探索，该项技术主要应用于：心墙土坝坝基防渗处理，斜墙土坝坝基防渗处理，混凝土闸坝基础防渗处理，病险坝加固处理、土石围堰堰体及堰基防渗处理、城市地下构筑物的基础处理等。
2．2防渗墙的作用技术原理浅析
　　防渗墙是利用各种挖槽机械，借助于泥浆的护壁作用，在地下挖出窄而深的沟槽，并在其内浇筑适当的材料而形成一道具有防渗功能的地下连续墙体。防渗墙的施工步凑及技术原理有：
(1)冲击钻进
　　通过钻头向下的冲击运动破碎坝土、砾石、卵石、漂石和基岩。常用的钢绳冲击钻钻具的重量为1000kg或1300kg，钻进深度为120m或150m。通过钻头的冲击作用成槽，同时对槽孔两壁的松散层起挤压、密实作用。
(2)泥浆固壁
　　松散的地基中挖出一条窄而深的长槽，由于泥浆的作用使槽孔保持稳定而不坍塌的原因有：一、泥浆的渗透作用，由于地基或坝土中存在孔隙，导致槽孔中泥浆向周围地基或坝土中渗透，泥浆在孔隙里凝结后，可提高坝土或松散地层的抗剪强度；二、泥皮对槽孔的影响，由于泥浆失水和混入粘土及盐类而在孔壁上形成泥皮，大大增加槽孔的稳定性，同时防止泥浆漏失；三、静液压力作用，槽孔内的泥浆面通常高出地下水位，且泥浆比重大于水的比重，泥浆对静液压力比地下水压力大，对槽壁起支护作用。
(3)水下混凝土浇筑
　　防渗墙的混凝土是靠导管内混凝土面与导管外泥浆面之间的压力差和混凝土本身的良好的和易性和流动性，不断填满原来被泥浆充满的空间，而形成地下连续防渗墙。
(4)联合防渗作用
　　在冲击钻造孔成槽过程中，钻头对周围土体的挤压，密实作用，泥浆形成泥皮以及渗入松散坝土、地基中的泥浆凝结，三者共同起到防渗作用。
2.3防渗处理中灌浆方法
　　土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。
1）土坝坝体劈裂灌浆
　　土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力，并通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群：对坝体施工质量差，甚至出现上下游贯通的横缝，—般应做全线的劈裂灌浆。我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题，结果表明灌浆后坝体密实度得到提高，渗透系数降低，背水坡湿润渗水现象肖失，坝体渗流量减少70％以上。
2）高压喷射灌浆
　　高压喷射灌浆的机理设计主要是先进行布孔，然后再利用钻机进行钻孔，还要将喷射管放置于管内，但是管内必须包含风管、水泥管及水管。喷射管主要是从孔内通过高压射流冲冲破土体来进行的。并通过喷射流将水泥浆液导入和被冲破的土体搅拌在一起只要将喷嘴向上抬起，水泥浆就会凝固，在地基施工中，依据设计的方向、厚度、深度及结构和地基凝结在一起，使其成为一个稳定的、壁状的凝固体，以达到防渗透的作用。在使用的过程中，可以根据不同的防渗需求和被灌地层的区别采用定喷、摆喷及旋喷等方式进行。这种灌浆法最大的优势是投资少、效率高、原料多、设备广，搭接防渗效果比较好。但是在施工的过程中不得不考虑其劣势条件，它对地质条件要求较高，使用的器具相对较多，在施工过程中，很容易出现漏喷现象。20世纪70年代,由日本引进高压旋喷灌浆法,80年代由山东省水科院研究试验将旋喷改为定向喷射灌浆,用于险库坝基防渗,取得了较好的效果并迅速在全国得到了推广。
3）对于卵砾石层防渗帷幕灌浆的探讨
　　卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。
结语
　　在水利工程中，防渗技术的目的是隔断堤坝两侧的水力联系，降低堤坝的渗透系数，通常是通过修建粘土，墙、水泥土防渗墙等手段来实现这一目的。防渗墙在施工中主要作用是防止由于两面水位的不同，形成水落差对墙体造彩中击，导致墙体的塌方，从而保证工程的运行安全。所以，我们有必要研究 水利工程的防身处理技术，这样做做可以更进一步的发展我国的水利工程建设为我国的人民生活水平的提高和现代化建设做出更多的努力。
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