防渗漏施工技术在水利工程中的应用分析

1、防渗漏施工技术在水利工程中的应用分析张芹（江苏三水建设工程有限公司，江苏泰州225500）摘要：防渗漏的处理育接关系到水利工程的正常运转以及人民群众的牛命财 产安全，所以，水利工程的防渗漏工作就显得尤为重要。木文主要介绍水利工程 防渗漏技术及施工质量的控制。关键词：防渗漏；施工技术；水利工程刖s水利工程在我国多处得以运用，数量之多，各种水利工程的结构也都存在着 很大的差异性，水利工程承担着防洪灌溉重任，同时还具有为居民提供水源的重 要作用。长期以来，由于很多方面的因素，水利工程的渗漏没有得到比较好的解 决，因此，文章针对水利堤坝工程防渗加固工艺的研究具有非常重要的现实意义。1水利工程当中容易出

2、现的问题水利工程渗漏是水利工程建设中比较常见的问题。在整个水利工程中，设计 标准是工程质量完成的核心内容，无论是在其稳定性和抗震性全等问题下都要具 备设计要求，同时渗透情况的击现做好防护措施。过去经验得知水利工程出现问 题的原因在于，施工过程中某个环节不规范。此外，渗透情况的出现也和技术不 够先进有很大的关系，最终导致出现渗透情况。水利工程建设中的设计的不合理 结构和技术应用会造成工程主体的结构性缺陷，导致渗漏等问题发牛。具体如下 几个方面：（1）施工的过程中，灌浆和焊接等施工技术没有达到要求，由于水利 工程是大面积混凝土施工，在施工过程不可能一次性完工，会进行小单元施工, 出现施工缝，在回补

3、缝隙时，清理不彻底，混有杂物就回补，会造成渗漏。水利 工程中施工所用的材料在技术上如果达不到使用的要求或者滥用也会导致水利 工程的渗漏。（2）在混泥土浇筑施工时，混泥土拌合不均，振捣不实，出现混凝 土麻面，形成缝隙；（3）渗漏的问题主要是坝体渗漏与坝肩的渗漏。对于渗漏的 分析要从设计和结构，材料应用和检验试验以及综合管理等多个方面进行研究。2水利工程中防渗漏施工技术的应用分析2.1灌浆法在水利工程上的应用2.1.1高压喷射灌浆法高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构，使水 泥浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结 构和防渗要求不同，又分为定喷

4、、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆的种类有很多种, 有单管、双管、多管等方式。单管法主要是利用单一的管路喷射水泥基质泥浆, 多管法是用两列喷射管喷射水泥基质、水和压缩空气等介质。多管法是通过使用 真空泵多管抽出高压水冲切的土石泥浆和砂浆材料填充，多管法是种全置换方 法。灌浆之前要准备好高压喷射灌浆所需要的施工工具，比如高压泵、注浆管、 流量计、空气压缩机等，还要准备好施工的原料。施工之前先做好场地的平整工 作，准备好钻机和排水沟的开挖。钻孔定位之后用特种钻杆在设计的孔位利用原 浆固壁到设计高程，设计的孔位和实施孔位之间的偏差要小于5cm。然后在地面 进水、气式喷之后下管到设计的深度，调试喷射轴线方向呈

5、现折线型。高压喷射 灌浆之前的准备主要是确保水泥浆能够充分的搅拌与控制好浆液的水灰比和比 重。高压喷射灌浆要按照施工的技术规范来严格操作，严格按照施工技术的要求 参数来控制灌浆的质量。在高压喷射灌浆结束之后必须拔出套管。喷射结束后, 水泥浆由于固结收缩，会出现孔口的下沉，对于喷孔要进行静压灌浆，直至浆面 不再下沉。2.1.2 土坝坝体劈裂灌浆一些土坝由于筑坝时填土疏松，使坝体内的应力场和渗流场都会出现一些病 险情况：如坝体过大的变形、裂缝、塌陷，坝后出现管涌、流土或坝后坡的大面 积散浸等。土坝坝体劈裂式灌浆技术是运用坝体应力分布规律，采用一定的灌浆 压力来将坝体沿着坝轴线的方向劈裂，同时注入一

6、定的泥浆来形成铅直而又连续 的防渗泥墙，通过堵住漏洞、裂缝或者切断软弱层来使坝体的防渗能力提高，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。2.1.3卵砾石层防渗帷幕灌浆卵砾石层防渗帷幕灌浆基本上采用的是粘土添加少量的水泥的混合浆液来 进行灌注，和在岩石中的灌浆不同。卵砾石层灌浆无法形成自立的钻孔，所以经 常冋采取套阀式灌浆、打管灌浆以及循环钻灌阀跟管灌浆等方法。因为受到地质 条件的限制因素，无法能够有效的控制浆液的填充范围，为了达到相对较高的防 渗标准，经常冋采用三排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益发展和成熟，目 前已经很少采用这个灌浆的方法，这种方法仅仅是作为一种

7、勘探的补充手段，同 时兼顾了防渗处理，针对发生渗漏的地点可以更加准确的来通过少量的灌浆来让 灌浆问题得到很好的解决。2.1.4灌浆法作用应注意的问题第一，小口径钻孔问题。高压灌浆的施工大多采用小口孔径钻孔。小口径钻 孔、孔口封闭以及孔内循环这些灌浆工艺具有和大口径钻孔同等的防身效果。而且小口孔径有显著的优点就是孔内浆液流速快、不容易产生孔内沉淀，并且浆 液均匀，因而灌注效果较好，可以有效地避免灌浆事故性的终断。第二，吸水率 以及吃浆量问题。在灌浆施工的过程中，通常首先先做简易压水试验，通过对灌 浆前后的压水试验的结果进行对比和鉴定来检查和评定灌浆效果。其中，吸水率 是判定基岩水性能的主要依据，

8、吃浆量是指在灌浆过程中注入的水泥量，但是在 实际施工过程中，不能用压水试验来代替灌浆试验。岩石的透水性以及岩石的可 灌性影响着灌浆的成功率，在具体的施工过程中，先例工程设定的参数因为不同 的自然条件以及地质条件的区别无法准确的定量。在施工过程中，常常遇到吸水 量大而吃浆量小的情况，有吋也会遇到吸水率小而吃浆量大的情况，这就需要在 灌浆之前进行参数测定。2.2防渗墙在水利工程中的应用混凝土防渗墙是一种垂直防渗技术，而目前已经成为粒状地层的主要采用的 防渗技术，可以有效地控制墙厚，有着结合紧密以及安全可靠的特点，这项技术 要根据现场的试验以及施工的实际的情况，施工工艺比较严格。2.2.1钻孔灌浆成

9、墙技术该成墙技术的基本工作原理是通过机械成孔后，向所成的孔内灌注浆液，并 强力搅拌成墙。所用的设备比较常见的主要有两种：其中种为小直径多头深层 搅拌一次成墙桩机，主要是由专用导架、六头钻杆、液压步履行走底盘以及连锁 器等够成，使用该设备成墙效率很高，最大成墙深度可达22m之多。另一种常 用的成墙设备为多头双动力深层搅拌桩机，主要是由液压步履行走底盘、成墙器、 三杆六头搅拌钻头及专用导架等部件构成，该成墙设备采用双动力驱动，最大成 墙深度可达21m,并且还具有钻杆中心距可调、钻孔多级调速、垂直精度控制 方式先进、三管分别计量灌浆、对环境影响很小等诸多的优点。2.2.2锯槽成墙法锯槽机刀杆才先导孔

10、里面以一定的倾斜角同时做上下来冋往复的切割运动 和向前的切割、切割的速度根据地层的情况而决定，被切割的土体由排渣系统以 循环的方式排出槽外面，墙壁用泥浆及吋的保护起来。之后进行浇筑塑性混凝土 的浇筑，形成宽度为20到30cm的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动 系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成；传动方 式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达0.20.5m、 深度达到40mo锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好，并且成 墙深，适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层；还可以采用自 凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗

11、指标的防渗墙。2.2.3射水法成墙射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成，利用造空机成 型器的喷嘴，射出高速的水流来对土层进行切割，成型器的上下运动切割修整孔 壁，采用泥浆护壁的方法来进行循环岀渣，在槽孔形成之后，浇筑水下的混凝土 或者塑性混凝土，以此来次年改成薄壁防渗墙。槽孔形成后，浇筑水下混凝土或 塑性混凝土，形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.220.45m,深度可达30m,成墙 垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。使 用射水法成墙的工艺社会经济的效益比较好，也是目前水利工程中被广泛使用的 一种防渗漏的技术。2.2.4多头深层搅拌水泥成墙多头

12、深层搅拌桩机一次多头钻进，把水泥浆喷入土体并搅拌，使土体与水泥 浆液混合固结成一组水泥土桩，桩与桩搭接形成水泥土防渗墙。多头深层搅拌水 泥土成墙具有操作上比较简便，没有泥浆的污染，而且造价比较低，对于粘土和 淤泥，直径小于5cm的沙砾与沙土特别适用。现在水利工程中最大的防渗墙的 深度是20m,经过实践证明，这样的防渗墙的效果非常好，质量上也比较有保证， 经济效益也比较好，有很多优势。2.2.5薄型抓斗成墙用薄型抓斗进行挖土，开槽泥浆护壁，防渗墙般为浇筑的塑性混凝土的方 法或者用自凝灰浆而形成薄壁而成，成墙的深度最大可以达到40mo塑模的良好 防水性，防渗效果比其他防渗明显，另一方面是它整体性能

13、好，适应变形能力强， 价格低，在水利工程中便于施工，是新型防渗技术材料之一。一般地，采用该技 术成墙厚度大约2530cm,施工中用到的设备为ch 60型、ch-80型的液压 抓斗，均为国外生产。最大施工成槽深度可超过70m。因为墙体的厚度仅为通常 所见的常规混凝土防渗墙厚度的1/31/2,通常施工条件下可以直接采用液压抓 斗挖凿成槽，整个施工过程的机械化程度及工作效率都有很大程度的提升。3结语水利工程防渗施工是一项系统工程，是多种学科的综合体现，其难度大、技 术性强。在水利工程中的施工中，对于水利设施的正常运行和经济的发展有着很 重要的作用。这就要求在工程建设工程中深入一线，搞好调查研究，全面客观地 掌握当