水利工程中防滲技術的應用分析

摘 要:當前，各種水利工程數量不斷增加，水利工程在農業灌溉、工業生產、生活用水的調度和分配以及在水災的防治等方面都發揮了巨大的作用。而由于水利工程建筑的老化，和水利工程施工中存在的失誤等問題，水利工程難免會出現或輕或重的滲透現象，因而對于水利工程的防滲技術的研究是十分有必要的。本文將分析各種水利工程防滲技術及其應用情況。

關鍵詞:水利工程防滲技術應用分析

中圖分類號:TV5文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)07(a)-0114-01

在我國，水利工程種類繁多，其存在的病險也是多種多樣的，其中最主要最普遍的就是滲透現象，它嚴重影響了水利工程的正常運行，使水利工程不僅不能發揮其應有的效力，還嚴重威脅了下游人民的生命財產安全，因此需要對那些存在滲透現象的水利工程采取及時有效的加固除險措施。然而科學技術的發展和人民生活水平的提高，對水利工程的使用性能和施工質量提出了更高的要求，同時也就對水利工程的防滲處理施工提出了更高的要求。所以，對水利工程防滲技術的分析研究的必要性就不言而喻了。水利工程的滲透問題主要分為兩種:地基(包括壩肩)滲透和壩體滲透。常用的處理方法是防滲墻和灌漿。

1 灌漿的種類特點及應用

土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法主要有均質土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿、控制性灌漿和膨脹漿塞法灌漿。

1.1 均質土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿

土壩壩體劈裂式灌漿是根據壩體應力分布規律，用一定的灌漿壓力，將壩體沿壩軸線方向劈裂，同時灌注合適的泥漿，形成鉛直連續的防滲泥墻，從而堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層，提高壩體的防滲能力，并通過漿、壩互壓和濕陷，使壩體內部應力重分布，提高壩體變形穩定性。針對裂縫的局部灌漿，在可能有裂縫的區域，均勻布置類似固結灌漿的灌漿孔群，對壩體施工質量差，甚至出現上下游貫通的橫縫，一般應做全線的劈裂灌漿。我國廣東省寶樹水庫用土壩壩體劈裂灌漿技術來解決土壩壩體的滲漏問題，結果表明灌漿后壩體密實度得到提高，滲透系數降低，背水坡濕潤滲水現象消失，壩體滲流量減少70％以上。

1.2 卵礫石層防滲帷幕灌漿

卵礫石層的防滲帷幕灌漿大都采用粘土為主加少量水泥的混合漿液進行灌注。因受地質條件的限制，不能有效控制漿液的填充范圍，為達到相對較高的防滲標準，常需采用3排以上的灌漿孔。卵礫石層灌漿不易形成獨立的鉆孔，常采用的方法有套閥式灌漿、循環鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿。卵礫石層防滲帷幕灌漿法中鉆孔的質量直接影響整個水利灌漿的質量，因而要高度重視這一鉆孔過程。

1.3 高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿防滲是利用高壓水泥泵中水泥漿液射流沖擊力完成對被灌土層結構破壞的目的，使水泥漿液與被灌土層土顆粒摻混凝固形成具有一定形狀和性能固結體，從而起防滲作用;根據被灌土層結構和防滲要求不同，高壓噴射又分為定噴、擺噴和旋噴。高壓噴射灌漿防滲處理具有所需設備簡單、工程效率高、材料來源廣、工程造價低，搭接防滲的效果好等優點。但是由于機械多、對地質條件的要求高等原因，控制不好易在較大(>200mm)顆粒背后形成漏噴現象。

1.4 膨脹漿塞法灌漿

漿塞膨脹法灌漿主要用于大壩橫縫滲漏，它是利用漿液充滿鉆孔及鄰近的橫縫(兩道止水帶之間)，達到防滲目的的。漿塞膨脹法灌漿具有施工效果較好，漿液填充飽滿等優點。

1.5 控制性灌漿

控制性灌漿是最近幾年才提出的一種創新型灌漿工藝，是對傳統灌漿工藝的一種改進，通過控制漿液壓力和流量，在保證質量和效果的前提下，有效控制灌漿范圍，節約時間和投資。

2 防滲墻的種類特點及應用

防滲墻技術是一種較為可靠的垂直防滲技術。防滲墻一般要求墻體厚度小、滲透系數低、柔性強、耐久性好及單位面積造價低。隨著我國科學技術的不斷進步及對防滲墻的不斷實踐和探究，我國的防滲墻技術已經有了很大的改進。其種類也有很多，主要包括;多頭深層攪拌水泥土、鋸槽法、鏈斗法、薄型抓斗、射水法和倒掛井法等成墻工藝。

2.1 多頭深層攪拌水泥土墻工藝

多頭深層攪拌水泥土城墻工藝要求攪拌機一次多頭的鉆進深層土層，將水泥漿噴入土體進行攪拌，使水泥漿與土體混合凝固成一層水泥樁，然后將樁與樁連接起來形成水泥土防滲墻。目前最大成墻深度為22m，水泥土滲透系數<10em／s，抗壓強度>0．3MPa。這種水泥墻工藝具有施工簡單方便、無泥漿污染、工程造價較低的特點。它普遍適用于粘土、砂土、淤泥和砂礫層(砂礫直徑小于5cm)。實踐證明，多頭深層攪拌水泥土防滲墻防滲效果明顯，工程質量可信，因而其發展前景十分廣闊。

2.2 鋸槽法成墻工藝

在鋸槽法成墻工藝中，上下往復切割的鋸槽機的刀桿以一定的傾角和速度向前移動開槽;被鋸切割下來的土體由排渣系統排出槽外，同時采用泥漿護壁，最后澆筑塑性混凝土，形成寬度為0．2～0．3m的防滲墻體。鋸槽機由行走底盤、動力及傳動系統、刀桿及支架加壓系統、排渣系統、起重設施及電氣控制系統組成;傳動切割方式有機械式與液壓式2種。不同規格組合的刀桿，使開槽寬度可達0．2～0．5m、深度達到40m。鋸槽法適應于粘土、砂土和卵石粒徑小于100mm的砂礫石地層。其優點是成槽連續、工作效率高、墻體連續、質量好，并且成墻深。此外，它還可以用自凝灰漿、固化灰漿形成不同強度和抗滲指標的防滲墻。

2.3 鏈斗法成墻工藝

由鏈斗式開槽機排樁上的旋轉鏈斗取土，同時將斜放的排樁下放到成墻深度，開槽機前進開挖溝槽，并采用泥漿護壁，其澆筑混凝土方法類似鋸槽法。鏈斗式開槽機的開槽寬度為16～50cm，深度可達10～15m。適應于粘土、砂土和粒徑小于槽厚的、含量小于30％的砂礫石地層。

2.4 射水法成墻工藝

射水法成墻設備主要由澆筑機、造孔機和混凝土攪拌機三部分組成。這項工藝就是利用造孔機成型器內的噴嘴，射出高速水流來切割土層，成型器上下運動切割修整孔壁，采用泥漿護壁，正循環或反循環出渣。槽孔形成后，澆筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防滲墻。

2.5 倒掛并法成墻工藝

倒掛井式防滲墻是一種用土法修筑的垂直防滲墻，其主要特點是用人工挖，井的方法來代替沖擊鉆造孔，每井澆成一個混凝土井，各井柱互相搭接，構成整片的混凝土墻，切斷透水地層，這樣，就達到防止滲漏的目的。利用倒掛井法成墻工藝，不需要專門的成槽機械，也不需要用泥漿護壁。

總而言之，水利工程的防滲施工過程中存在的難題之多之復雜是不言而喻的。但是，由于防滲質量的高低直接關系到整個水利工程能否正常的投入應用，牽涉到人民大眾的安全能否得到有效的保障等問題，所以在施工過程中要嚴格按照相關的規定，不能有任何的疏忽，全力做好水利工程的防滲工作，保證水利工程的質量，使其高效能的為現在社會的發展服務。

參考文獻

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