防渗处理施工技术在水利工程中的应用

孙述彬

（安徽省水利科学研究院，安徽 蚌埠 233000）

0 引言

目前我国的一些工程因为其建造时期与年限的不同，实际运行过程中多少都存在一些隐患，如工程渗透损伤、滑坡、开裂等。工程渗透破坏为水利工程之中最主要的安全问题，会对于水利工程整体的质量与使用的性能造成较大影响。防渗施工技术已在水利工程的建设之中得到广泛应用，而防渗施工技术处理结果的好坏将直接影响下游人民生命和财产的安全，所以应该对防渗处理施工技术在水利工程中的应用予以加倍重视。

1 防渗墙施工技术

防渗墙施工技术为目前的粒状地层施工之中最为常用的防渗施工技术，它为一种垂直工程防渗施工技术，可以有效地控制工程墙体的厚度，其优点为安全可靠且结合紧密。混凝土防渗墙施工技术具体施工作业要依据施工现场的实际试验结果以及具体的工程情况进行，以节约经济成本。

1.1 防渗墙技术分类

现代水利工程混凝土防渗墙施工技术一般应用较广的为锯槽法、薄型抓斗法以及多头深层进行搅拌的方法，其具体施工要点为：

（1）锯槽法

这种技术为用锯槽机刀杆于先导孔之中，沿一定倾角方向进行上下往复切割运动，注意保持一定速度（0.5～0.8 m/h）把锯槽机往前移动来实施开槽作业，然后使用塑性混凝土来浇筑护壁，最后形成的防渗墙形宽度一般在0.2～0.3 m左右。

（2）薄型抓斗法

这种方法主要为通过薄型抓斗（斗宽是0.3 m）来进行土槽开挖，且用塑性砼或自凝灰浆浇筑护壁，以建造薄壁式的防渗墙。防渗墙深度一般最大是40 m。这种方法适用于粘土、砂土以及某些卵石的砂土层施工。

（3）多头深层进行搅拌的方法

这种方法为施工时将多头的搅拌桩机一次多头进行钻进施工，然后将水泥浆和土体混合搅拌，令其形成土体与水泥浆的混合桩，连接它们以形成防渗墙。这种方法形成墙体水泥土渗透系数小于10 cm/s，其深度达到 22 m，抗压强度大于 0.3 MPa。多适用在砂土、淤泥、粘土和粒径＜5 cm的砂砾层施工之中，它的优点为造价较低、没有泥浆污染、防渗效果好、质量较好以及方便施工等。

1.2 防渗墙技术应用

（1）进行锯槽法施工过程中，首先就要将先导孔定位准确，以定好角度把锯槽机刀杆深入至先导孔之中，然后使锯槽机进行上下往复的运动来切割土体，其速度应保持 0.85～1.56 m/h（其具体的速度应该根据当地土层的情况来决定），朝前移动进行开槽。锯槽法的施工之中常常采用正循环、反循环两种方式把切割下来的土体运到槽外，然后在循环过程之中向土体进行泥浆的喷射，以形成一层泥浆护壁。随后，在土槽中实施塑性砼的浇筑，厚度要保持于20～30 cm。现阶段国内所用锯槽机是由传动、动力、支架、切割、起重、土循环以及电气控制、行走地盘系统等部分组成，其传动方式一般采用液压传动和机械传动两种方式。

（2）对于薄型抓斗法，其主要是用小型的挖掘机来进行施工，机械配备的宽度是 30 cm挖斗，在挖掘的过程之中，喷射的泥浆会保护土壁，坑体成型后浇筑塑性砼或自凝灰浆以形成防渗工程墙体。该法形成墙体一般最大可达到40 m，尤其在砂土与卵石含量比较高的地区应用较广。

（3）对于多头深层进行搅拌技术，在防渗墙的施工中的应用最为广泛，该技术用多头的深层桩机来实施一次性的多头钻土，钻头在深入土体同时进行泥浆的喷射并进行搅拌操作，这样在搅拌作用下土体与泥浆就可形成水泥的土桩，在每根桩间搭接水泥土的防渗墙，此种成墙技术为目前国内使用的各种成墙技术之中墙体的厚度最大，其墙体的厚度可达22 m，形成水泥土的渗透系数小于10 cm/s，抗压强度在0.3 MPa以上。这种技术的操作十分简便，且泥浆污染较小，造价较低，应用范围较广，对砂土、粘土、淤泥和沙砾等的土层均有较强的适用性能。

2 灌浆施工技术

防渗施工技术处理中，灌浆的方法一般是高压喷射、控制性灌浆以及卵砾石层的防渗帷幕灌浆等3种方法应用较为广泛。

2.1 高压喷射灌浆法

这种方法指的是在高压的水泥浆液进行射流过程中，把被灌地层结构进行冲击破坏，这样就把水泥浆液与被灌地层的土颗粒相互融合，然后会形成起到防渗作用的壁状固体结构。这种技术不但造价很低，且设备高效易掌握，进行搭接过程中其防渗的效果会变得更好。但是，这种方法要求地质条件非常高，如果控制不好就极易发生漏喷的现象。

2.2 控制性灌浆法

控制性灌浆为传统灌浆方法的一种改进与调整。这种方法主要在保证其质量和效果前提之下对浆液压力、流量和灌浆范围进行控制，不但节约时间且节省投资成本。

2.3 卵砾石层的防渗帷幕灌浆法

这种方法采取粘土与一小部分水泥浆液相互融合来进行灌注施工。它与岩石之中灌浆施工不同，因为卵砾石层的灌浆比较难以形成钻孔，故经常采用的是套阀式、循环式钻灌阀的跟管以及打管进行灌浆等方法。因为受到地质、地理环境的影响，导致浆液填充范围不能很好地进行控制，但为达到工程防渗的标准，就需要用超过3排的灌浆孔。但是，实施防渗墙施工的过程中，这种方法很少用到，可把它当作是一种进行灌浆勘探手段，或者是作为在防渗处理之中对渗漏部位采取少量灌浆的措施来使用。

3 结论

综上所述，水利工程在除险加固过程中，防渗和灌浆方法的应用较广泛。对于水利工程不同的特点应采取不同的解决方法。应用修筑防渗墙以及灌浆施工技术，可以有效排除水利工程渗透病险，从而使水利工程安全性得到提高，水利工程使用周期得以延长。

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