大型渠道工程防渗加固技术研究

李海峰

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，新疆乌鲁木齐 830000)

在当前的社会经济发展中，实现经济发展与环境相协调的可持续发展模式已经成为当代社会发展的主题。水利资源是人类最基本的资源，不仅关乎着社会发展的需求，而且与自然资源的保护紧密相连。大型渠道工程是保证人类基本水源的重要设施，其在使用的过程中必须要保证坚固可靠。因此，加强大型渠道工程的防渗加固对水资源的利用、水利基础设施的建设有着重要意义。

1 大型渠道工程出现渗漏的原因

就目前的大型渠道工程而言，其渠道多数情况下是使用土料，以及一些砂砾填充起来的，而这种填料的密度小，有大量的空隙存在，并且具有很强的渗透性。当渠道中有水时，在无形中就加大了渠道的压力，渠道中的水会通过周边细小的缝隙渗透到渠道里面。假如渗透水流坡降大于渠道填充料的坡降时，渠道中渗透的水就会缓缓地带走渠道中的小颗粒，久而久之自然就出现了渗透变形的情况，最终严重威胁到渠道的安全。所以说，对大型渠道的渗流进行有效控制是保证渠道安全的重要举措，对渠道安全有着非同寻常的意义。在进行防渗加固施工中，常用的渗流控制方式就是在渠道内建设防渗体，而且必须是效果非常好的，通过这个防渗体来将渠道中的外渗流阻止，进而使得渗流坡降减小，使得渗流坡降降到合理的范围之内，最终发挥出对坝体的保护作用。当然，也可以采取其他的防渗措施，使得渠道的渗透水流得以排除，实现下游渠道坝基的水头降低，进而保持相对稳定的渗流，这样能够使渠道的使用寿命得以延长。

2 常用渠道工程防渗加固技术

1)高压喷射灌浆。a.在进行高压喷射灌浆设计工作之前，要切实的进行详细勘测，深入了解堤坝地基土层地质体貌和水文方面的信息，还要对堤坝其他方面可能存在的问题进行深入分析调查。大型渠道工程防渗加固技术固然取得了非常理想的研究成果，但在应用的过程中，必须尊重客观事实，不能突破硬性条件的规定范畴。另一方面，高压喷射灌浆仅仅是众多加固技术当中的一种，并不适用于所有的工程，只有对实际条件进行一个全面的调查和研究，才能取得理想的成果。b.在灌浆时，应该采用摆喷形式，实行交叉折线连接，以达到提升防渗效果的目的。高压喷射灌浆防渗的效果比较明显，但是最后的成果取决于整个过程当中的形式、方法、方案。这就是为什么有些工程的应用效果好，有些工程的应用效果差。

2)冲抓套井回填粘土防渗墙。这种方法是利用冲抓式打井及其在堤坝渗透区域内打井，然后用粘性土料，逐层回填再夯实，进而形成连续的套接粘土防渗堤坝墙。从严格的角度来说，这种技术的应用比较广泛，符合大型渠道工程的总体要求，在未来的发展中，可以花费较少的时间进行维护，延长防护效果。保守性的策略，不仅能够降低成本，还可以预防洪水等自然灾害的侵袭，所以未来的防渗加固工程，可以进一步推广应用。冲抓套井回填粘土防渗墙在应用的过程中，需要在以下几点特别注意:第一，套井防渗墙的设计。设计工作能够直接影响防渗效果，部分设计人员为了进一步提升防渗效果，开始采用一些突破传统的设计方案。从设计的角度来说，设计者的“新意”比较理想，但是从防渗效果来看，是非常不理想的。根据目前的大型渠道工程特点，应该采用一些具备时效性的方案。比方说，将主套井相间来布置，形成一主一套的井墙，实现真正意义上的良性循环。经过大量的测评和分析，这种方法的优势在于降低了侵润线，可以进一步提升防渗加固成果。第二，套井深度的确定。在造井时，深度不要超过30 m。如果堤坝内有涵洞，为了保证不影响涵洞的质量，应该在洞顶5 m开始运用钻头自重抓土的方式。冲抓套井回填粘土防渗墙在实际的应用当中，需要对上述的两个方面特别注意，否则，即便是保守型的方式，也有可能达不到理想的成果。

3)混凝土防渗墙技术。混凝土防渗墙技术是使用专门机械，在坝体中建造孔或者槽，然后用泥浆固壁，再使用直升导管，向槽孔内注入混凝土，让其形成连续的混凝土幕墙，进而达到防渗的目的。在众多的防渗加固工程当中，混凝土防渗墙技术可以说是一个领先者。大型渠道工程在防渗加固工作中，因为其自身的特点非常明显，所以很多问题都要从客观实际出发。首先，大型渠道工程的工程量很大、工期长，耗费的各项人力、物力、财力较多，而且往往都是一些慢性问题导致的大型安全隐患，此时必须采用技术来弥补，否则在汛期来临的时候，就会造成不良后果。其次，大型渠道工程的各项防渗加固技术，具有各自的体系和应用方式，虽然有时候会结合使用，但某一项技术会是主导。在这种情况下，技术的有效性和稳定性十分重要，因为一次性施工不完善以后，没有多余的时间再去修复，只能是采用多项弥补措施来暂时压制。混凝土防渗墙技术符合现阶段的大型渠道工程的防渗要求，而且能够在短期内建立一个强度较高的防渗框架，即便是在多雨的夏季，也能够取得非常理想的效果。在应用此项技术的过程中，必须注意以下几点:第一，混凝土防渗墙的分类。一般来说，槽孔长度越长，它的套接接缝就越少，防渗性能也就越好;第二，混凝土防渗墙厚度的设定。根据目前大型渠道工程的特点，混凝土防渗墙的厚度会设置在0.7 m～1.3 m之间，我们需要根据实际的需求和未来的工程发展来设置，不要只考虑当下的情况;第三，防渗材料的选择。从客观的角度来说，防渗材料的选择直接决定了防渗效果和维护方式。施工人员要尽量选择稳定性高、性能好、兼容性强的材料，通过综合性的技术来提升防渗加固效果。

4)表面柔性防渗体系。在20世纪70年代，表面柔性防渗技术逐步延伸到大型渠道工程防渗加固工作当中，根据国外的相关资料显示，目前有300座大型渠道工程使用PVC表面柔性薄膜来防渗，且45%的大型渠道工程在设计阶段就已经使用。表面柔性防渗体系的优势在于能够根据大型渠道工程的要求和各方面的发展，建立针对性的防渗体系。一般来讲，表面柔性防渗体系是从细节出发，通过改变材料的性能、施工方案，建立一个相对“灵活”的防渗体系。比方说，某一地区的汛期时间较长，但是能够给予的修复时间较短。此时就可以根据客观上的实际条件，建立表面柔性防渗体系，帮助当地建立一个稳固的渠道工程，无论大小都能够得到较为积极的成果。

3 提高大型渠道工程防渗加固技术水平的措施

1)提高专业技术人员的数量和技能。大型渠道工程防渗加固工作在目前的发展当中，虽然在技术上取得了一定的突破，但总体的应用效果和防渗加固成果不理想，究其原因，在于专业技术人员的数量和技能达不到需求。从目前的情况来看，首先要提高专业技术人员的数量。多数工程仅有几名专业技术人员，剩下的一些工作人员基本上没有熟练的技能、理论也不够成熟，都是根据上面的要求来工作，缺乏处理突发事件的能力。在日后的工程当中，必须提高专业技术人员的数量，各个区域的工作都要具备足够的技术人员小组，重要决定要通过综合讨论来决定，从主观上提高技术应用的水平;其次，要通过阶段性的培训和严格招聘，提高专业技术人员的技能。当下的众多工程具有显著的地域化特征，很多问题都不是书本上的知识能够解决的，更多的是经验和灵活处理。提高技术人员的技能水平，可以进一步保证施工质量，对大型渠道工程防渗加固而言，具有较大的积极意义。

2)加强安全与管理技术的科技研发。对于大型渠道工程防渗加固来说，除了上述的主观因素之外，还需要加强安全与管理技术的科技研发，不断更新技术内涵，在客观上实现一个提升。本文认为，在此项工作中应该从以下几个方面出发:第一，在安全与管理当中，以安全为主、管理为辅，实现平衡发展。大型渠道工程的防渗加固工作，危险作业因素较多，在很多方面都影响到了作业人员的安全，此时必须提升安全管理工作，保证员工和工程的安全，不要过于追求进度。第二，加强技术的科技研发。防渗加固技术类型较多，可以应对不同地区的不同地质环境。技术人员必须通过多元化的方式进行优化，在本质上实现技术的提升。值得注意的是，技术体系和施工方案也是非常重要的，只有从多方面提升，才能保证众多的工作可以取得理想的成果。

4 结语

本文对大型渠道工程防渗加固技术进行了一定的研究，从整体的发展来看，防渗加固技术在总体上实现了较大的提升，距离预期目标又进了一步。但是，很多问题依然没有得到较好的解决，部分地区的渗漏问题依然严峻，如果在未来得不到有效的处理，会直接影响相关工作的进行，对社会发展也会造成一定的压力，日后必须通过合理手段来解决。相信在日后的工作当中，大型渠道工程防渗加固技术能够创造更多的经济效益和社会效益。

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