防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用研究

张馨玉

【摘 要】中国水利工程建设数量很多，且中国经济对水利工程的依赖性显著，因此重视水利工程的质量非常必要。为此，本文笔者结合实践经验，浅析水利工程防渗处理施工技术的具体应用，以使我国水利工程发挥应有的效用。

【关键词】水利工程；防渗处处理施工；成因；应用

一、水利工程渗水的成因

水利工程是人类为满足自身生活及生产需求而改造自然界水资源运行方式的工程建设项目。实践表明，水利工程的建设对减轻洪涝灾害的危害性及增强水资源对经济的服务能力意义重大。但水利工程经过长时间的使用以后，常常会出现系列运行故障及质量问题，且若未及时对此予以排除，定会降低水利工程的实际效用，甚至威胁到沿岸人民的生命财产安全。结合此定义可知，水利工程极具复杂性，即施工环节众多，且任意施工要素及任意环节出现质量问题均会影响到该工程的质量，而渗水处理作为水利工程建设及运营过程的关键性环节，多由下列因素影响：（一）设计及施工技术滞后，即我国水利工程设计技术及设计与施工技术设备均无法满足当前水利工程建设的相关要求，因此导致多数水利工程出现渗水问题；（二）施工管理不到位，即水利工程施工过程，施工管理工作未落实到位，由此导致系列渗水问题；（三）运营维护不到位，即对水利工程运行维护的重视程度不够，如此重建设、轻维护的弊端定会影响到工程的防渗能力，甚至引发严重的安全事故。

二、水利工程防渗处理施工技术的具体应用

（一）工程概况

某水利工程坝长520m，坝底板高31.5m，挡水位（设计值）36.0m，回水长（设计值）17000m。该水利工程渗水处理工程属抢险应急工程，具体涉及对有底板渗水、施工缝渗水、变形缝渗水及穿墙管施工部位渗水的处理。该水利工程防渗施工概况详见图2-1。

（二）水利工程防渗处理施工技术的具体应用

结合前文可知，水利工程防渗处理施工质量直接关乎到工程整体施工质量，即防渗工作与工程防渗能力间呈正相关。目前，比较常用的水利工程防渗处理施工技术有两种，即防渗墙及高压喷射灌浆。从成墙工艺而言，防渗墙分成锯槽法成墙、射水法成墙、倒挂井法成墙等工艺，且此种施工技术适用于单位面积造价低、墙体薄、耐久性好、柔性强、渗透系数低的工程；高压喷射灌浆是采用高压浆液或高压水所形成的高速喷射流束对土地进行切割和破碎，同时以水泥基质进行填充，如此形成板桩凝结体，并最终增强地基的防渗能力。与防渗墙相比，高压喷射灌浆施工技术具有施工速度快、耐久性好、团结体强度高、施工噪音低及环境污染小等优点。结合该水利工程的具体情况，施工方决定采用防渗墙与高压喷射灌浆相结合的施工技术，并分别从下列方面开展防渗处理。

1.优质防水材料。防水材料对水利工程防渗处理的效果起着直接性的影响，即防水材料的质量与工程防渗性能间呈正相关。随着科学技术的发展，水利工程防水材料的种类越来越多，因此选择质量合格的防水材料至关重要，即结合水利工程的具体情况及防水材料的性能特点，选择更能满足工程防渗要求的防水材料。例如，若水利工程运营期间发生堵水问题，则应选择硅酸钠速凝剂等刚性材料进行防渗处理。据调查结果显示，水利工程运营过程极易出现堵水问题，此乃水利工程防渗处理过程急需处理的问题。为此，应坚持防堵结合与刚柔结合的施工原则，即事先采用堵水技术对渗水渠道实施封闭处理，而后再采用相应的防渗技术进行防渗处理，但需注意防渗处理施工技术应坚持多种技术相结合的原则，以提高综合治理的效果。

2.高压注浆喷射防渗墙

结合该水利工程的防渗要求及防渗墙与高压喷射灌浆的施工特点，该水利工程具体采用防渗墙与高压喷射灌浆相结合的施工方法进行水利工程的防渗处理，即高压注浆喷射防渗墙，具体施工工序详见图2-2。

结合图2-2，该水利工程防渗处理施工工序相当复杂。为此，本文着重从下列方面就主要的施工工序进行简单介绍：

（1）定位放线。定位放线作为该水利工程防渗处理的第一步，因此定位放线的质量必须控制到规定范围，即借助控制桩及经纬仪，对旋喷墙轴线进行测设；借助钢尺测定各高喷孔，注意各高喷孔中心的允许误差应≤5cm。

（2）钻机就位后。采用XU-150型钻机完成钻孔作业，注意孔位中心应与转盘或立轴对正，且成孔偏斜率应≤1.0%。采用泥浆固壁钻进工艺，且分两步完成钻孔作业，注意钻孔孔径取Φ110mm。钻机成孔过程，当钻孔钻至预定深度后，监理人必须对钻孔深度及偏斜率进行验收确认，而后方可开展后续施工工序。如若钻孔偏斜率>1.0%，则需开展扫孔纠偏作业，又若钻孔深度未达到设计要求，则必须继续钻进，直至满足设计要求。

（3）高喷设备就位及喷射作业。采用低压通水/通气/通浆与插管同步进行的施工工艺，注意此管选用双喷嘴三重管。当管插至灌浆孔孔底后，应依照设计要求开展喷射作业，此时允许同步开展水泥浆的拌制作业，注意水泥浆的拌制必须满足下列要求：选用42.5级普通硅酸水泥；遵照试验批准的水灰比进行拌制；依照设计要求对水泥浆的比重进行跟踪监测，以合理控制水灰比；依据监理人的指示对水泥密度进行定期测试。若水泥浆液的水灰比为0.6：1及密度<设计指标，则必须马上停止喷注，直至水泥浆液密度被调至要求范围后，方可继续开展喷射作业。另外，水泥浆液喷灌过程，必须记录好各项技术参数，同时对孔口返浆开展沉淀及回收处理作业。若工程因故停喷，则恢复喷射作业前，喷头应下调50cm及进行重叠搭接喷射处理，如此方可继续开展喷射注浆作业，同时必须记录好中断的时间及深度。若停机时间>3h，则必须马上停止喷注，直至各项工艺指标被调整至规定范围后，方可继续开展喷射作业。水利工程防渗施工过程，必须对泥浆（水）泵的流量及压力、空压机的风量、风压、提升速度、钻机转速及耗浆量进行定期或不定期检查。若泥浆（水）泵完全不冒浆或冒浆量>20%，则必须依据相关规定进行处理。此外，必须依照监理人的指示采集冒浆试样，注意各主要地层所选取的冒浆试件应≥6组。

（4）拔管及迁移。当水泥浆液喷射至设计高度后，应马上停止喷射，而后再有序开展拔管、喷管清洗及后续灌浆孔喷灌作业。当水泥浆喷灌全部完成后，应采用搅拌机拌制的浆液或回浆对喷射孔进行补充作业，如此消除淤泥层或粘土层内开展凹穴喷射的过程，出现冒浆回灌的现象。

三、结束语

与普通工程相比，水利工程对稳定性、抗震性及基础部位的防渗要求均较高，且以防渗要求为甚。据调查结果显示，水利工程基础部位降低的防渗水平定会影响到水利工程的整体防渗效果，甚至引发严重的安全事故，因此重视水利工程防渗处理施工技术的研究具有现实意义。

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