防滲施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

1、    防滲施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用    周利斌摘要：病險水利水電樞紐工程所存在的最主要的問題是滲透，有壩體滲透及地基(包括壩肩)滲透。要依據(jù)不同的壩基、壩型以及具體的滲透情況，來采取相應(yīng)的處理方法。在實際中通常使用的是防滲墻及灌漿。本文對較為常用的防滲處理方式及方法進行了歸納總結(jié)，并且根據(jù)目前我國小型水利水電樞紐工程具體的現(xiàn)狀，提出了適用性相對比較高的防滲方法。關(guān)鍵詞：水利工程；防滲；灌漿處理；水利除險加固由于大多數(shù)小型的水利水電樞紐工程為特殊歷史時期產(chǎn)物，并且在經(jīng)過了多年的運行之后，其中有許多的工程，都存在著不同程度的一些病險問題，而這些病險不僅

2、僅會影響到水利水電樞紐工程的正常運行，同時還可嚴重的威脅下游人民的生命財產(chǎn)安全。因而，急需對其進行必要的除險加固處理。而病險水利水電樞紐工程所存在的最主要的問題是滲透，有壩體滲透及地基(包括壩肩)滲透。要依據(jù)不同的壩基、壩型以及具體的滲透情況，來采取相應(yīng)的處理方法。在實際中通常使用的是防滲墻及灌漿。一、防滲墻的類型及其特點一般而言，防滲墻要求墻體的厚度小、柔性強、滲透系數(shù)低、耐久性好以及單位面積的造價低。目前防滲墻的施工主要有多頭深層攪拌水泥土、鏈斗法、鋸槽法、射水法、薄型抓斗以及倒掛井法等成墻工藝。1.多頭深層攪拌水泥土成墻多頭深層攪拌樁機一次性多頭鉆進，將水泥漿噴入土體并且攪拌，土體和水泥

3、漿液混合而固結(jié)成為一組水泥土樁，通過樁與樁的搭接而形成水泥土防滲墻。就目前而言，最大成墻深度可為22m，抗壓強度>0.3mpa，水泥土的滲透系數(shù)2.鋸槽法成墻在先導孔中，鋸槽機刀桿以一定傾角作上下往復(fù)的切割運動的同時，以0.8-1.5m/h速度(依據(jù)地層的狀況)向前移動槽，正循環(huán)或者反循環(huán)方式的排渣系統(tǒng)可將被鋸切下的土體排出槽外，并且使用泥漿護壁，澆筑塑性混凝土形成0.2-0.3m寬的防滲墻體。鋸槽機的組成包括行走底盤、刀桿及支架加壓系統(tǒng)、動力及傳動系統(tǒng)、排渣系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及起重設(shè)施。有機械式和液壓式兩種傳動方式。使用規(guī)格不同的刀桿來組合，開槽深度可達40m，而寬度可達到0.2-0

4、.5m。鋸槽法優(yōu)點為連續(xù)成槽、墻體連續(xù)、工效高、質(zhì)量好，且成墻較深，適用于粘土、砂土以及砂礫石地層（卵石粒徑小于100mm），而且還可應(yīng)用自凝灰漿以及固化灰漿來形成強度及抗?jié)B指標不同的防滲墻。3.鏈斗法成墻經(jīng)鏈斗式開槽機的排樁上的旋轉(zhuǎn)鏈斗進行取土，并將斜放的排樁下放至成墻深度，由開槽機前進開挖溝槽，并且應(yīng)用泥漿護壁，澆筑混凝土的方法與鋸槽法相似。鏈斗式開槽機開槽寬度達16-50cm，其深度達10-15m。比較適于粘土、砂土以及砂礫石地層（粒徑小于槽厚、含量小于30%）。4.薄型抓斗成墻應(yīng)用0.3m斗寬的薄型抓斗挖土開槽，且泥漿護壁。澆筑塑性混凝土或者用自凝灰漿而形成薄壁防滲墻，其最大成墻深度可

5、以達40m。較適于粘土、砂土以及卵石和砂礫的粒徑與含量均在一定范圍內(nèi)的土層。5.射水法成墻射水法成墻設(shè)備主要包括造孔機、澆筑機以及混凝土攪拌機。用造孔機成型器內(nèi)部的噴嘴射出高速的水流來進行土層的切割。成型器通過上下的運動來切割修整孔壁。應(yīng)用泥漿護壁，正循環(huán)或者是反循環(huán)出渣。在槽孔形成之后，澆筑水下混凝土或者塑性混凝土形成薄壁防滲墻。其成墻厚度達0.22-0.45m，而深度可達30m，垂直精度可達1/300，較適于粘土、砂土以及砂礫石地層（粒徑小于100mm）。1998年我國歷史上罕見特大洪水過后，射水法在長江、贛江以及鄱陽湖等重要堤防的加固工程當中得到了廣泛的采用，并取得了良好的社會經(jīng)濟效益。

6、二、灌漿類型及特點在土石壩壩體、壩基的防滲處理中，灌漿法主要包括均質(zhì)土壩以及寬心墻壩壩體的劈裂式灌漿、高壓噴射灌漿及壩基卵礫石層的防滲帷幕灌漿等。1.土壩壩體劈裂式灌漿土壩壩體劈裂式灌漿，是應(yīng)用壩體應(yīng)力的分布規(guī)律，在一定的灌漿壓力下，使壩體沿著壩軸線的方向劈裂，并同時以合適的泥漿灌注，以此形成防滲泥墻來堵塞漏洞、裂縫或者切斷軟弱層，從而提高壩體防滲能力，同時通過漿、壩互壓及濕陷，將壩體內(nèi)部應(yīng)力重分布，以此提高壩體的變形穩(wěn)定性，針對于裂縫的局部灌漿，將類似固結(jié)灌漿的灌漿孔群均勻布置于存在裂縫可能性較大的區(qū)域；對于壩體施工質(zhì)量較差，以及出現(xiàn)上下游貫通的橫縫，通常要做全線劈裂灌漿。我國的廣東省寶樹水

7、庫在解決土壩壩體滲漏問題上應(yīng)用土壩壩體劈裂灌漿技術(shù)，其結(jié)果表明在灌漿之后，壩體的密實度得到了較大的提高，其滲透系數(shù)明顯降低，而背水坡濕潤滲水的現(xiàn)象也隨之消失，壩體的滲流量減少了70%以上。2.高壓噴射灌漿防滲高壓噴射灌漿防滲，是通過高壓水泥漿液射流沖擊而破壞被灌地層結(jié)構(gòu)，水泥漿液和被灌地層土顆粒相摻混，以此形成壁狀固結(jié)體而起到防滲作用。依據(jù)被灌地層結(jié)構(gòu)以及防滲要求的不同，可分為定噴、旋噴以及擺噴。高壓噴射灌漿防滲處理優(yōu)點為：設(shè)備簡單、料源廣、工效高、造價低而且搭接防滲效果好。其不足之處是機具較多且對地質(zhì)條件要求較高，若控制不好較易在較大顆粒(>200mm)的背后形成漏噴現(xiàn)象。3.卵礫石層

8、的防滲帷幕灌漿卵礫石層的防滲帷幕灌漿，往往應(yīng)用粘土為主并加少量水泥的混合漿液來進行灌注，與在巖石中灌漿不同。卵礫石層灌漿較難以形成自立鉆孔，因而常應(yīng)用套閥式灌漿、打管灌漿以及循環(huán)鉆灌閥跟管灌漿法。由于受地質(zhì)條件限制，不能夠有效的控制漿液填充范圍，為了達到相對比較高的防滲標準，通常需用3排以上的灌漿孔。目前隨著防滲墻技術(shù)日益成熟，該法已較少的采用。4.控制性灌漿近些年以來出現(xiàn)了一種改進型的灌漿工藝，即控制性灌漿，它是對傳統(tǒng)的灌漿工藝所做的一種調(diào)整。通過對漿液壓力及流量進行控制，在保證質(zhì)量以及效果的前提之下，有效的控制灌漿的范圍，以此節(jié)約時間和投資。結(jié)語：綜上所述，小型的水利水電樞紐工程的除險加固，大多可采用防滲和灌漿的方法進行有效的處理。針對各小型水利水電樞紐工程的特點的不同，可采取與之相應(yīng)的方法。而高壓噴射灌漿技術(shù)開挖量小、設(shè)備簡單、占地少、灌漿工效高且造價低，對臨近的建筑物的影響也較小，因而應(yīng)用也較為廣泛。參考文獻：1張建華.史春山.淺談新型固結(jié)材料在水利防滲工程中的應(yīng)用j.黑龍江科技信息.2009(36)2張艷娟.土工膜在水利防滲工程中的施工質(zhì)量控制j.南水北調(diào)與水