水利工程建設中防滲的判斷以及防滲措施的分析

【摘 要】 隨著經濟技術的不斷進步，水利水電工程基礎處理技術也抓住機遇取得了一定的提高及創新。然而滲漏事件在水利工程建設過程中依然時有發生，針對這種情況，本文介紹了判斷防滲的方法及分析了防滲的措施，以期給同類工程提供借鑒。

【關鍵詞】 防滲措施；水利工程；防滲判斷；

1. 防滲工作的準備

防滲在水利工程建設中要求較高，有些地基達不到設計要求因此要對地基進行處理。進行地基處理要考慮兩個問題。一方面，地基處理的措施決定于上部結構，不同的上部結構對地基的要求是不一樣的，比如占地面積大的土石壩，不會過高要求地基的質量，而面積小的拱壩，由于施工復雜，所以對地基要求高。另一方面，地基有其自身的特性。例如巖基力學性能及抗滲能力都比較好，但是軟基抗剪能力差，抗壓性能隨著抗滲性能的提高而下降。下面對地基處理的內容進行分析。

勘探實驗分為兩部分：初勘和終勘。（1）進行初勘的目標是為了對地基進行初步的了解。勘探的范圍可采用3D技術進行確定，長度要比壩軸線長，深度大概為建筑物高度的0.5～1.5倍，以150～200米為打孔間距。（2）在進行技術施工時需要仔細設計和計算各結構，為了得到必要的地質資料及實驗數據，要通過細致的勘探和實驗得到。進行地基勘探目前一般采用反旋活塞薄壁取土器對盡量使土樣的原狀得到保證，并進行動力觸探和靜力觸探。

2.防滲措施及其方法

掌握設計所需的地質資料和實驗指標采取辦法進行防滲流，將壩基不安全因素排除，使滲漏損失減少，以“上堵下排”的辦法解決滲漏變形，將防滲水性能較好的防滲材料垂直向下加在建筑物基礎底部并將透水覆蓋層完全貫穿使透水渠道完全阻斷或滲透阻力增加，以延長滲徑的方式減少滲漏損失。采用水平防滲和垂直防滲的方式解決上堵問題。

2.1 水平防滲

通常是做水平鋪蓋，如果透水層的厚高，一般用水平鋪蓋的方式代替垂直截滲措施。在計算水力時要使鋪蓋滲流坡降不大于許用滲流坡降，禁止上下保護層出現滲透變形。其方法是將粘性土鋪蓋在壩上游，滲透系數要小于2至3個量級的透水地基，并搭接壩體的防滲斜墻。這種方法只是對滲徑加長了，使水力梯度減小，但不會將滲流完全截斷。

2.2 垂直防滲

1）粘土截水槽

砂卵石壩基由于透水性強、隔水層淺、抗管涌能力差會采用粘土截水槽。土石壩結構決定粘土截水槽結構。為了形成封閉系統，要將截水槽做到隔水層下，并保證隔水層的完整性和滲透性。

2）板樁灌注防滲墻

根據鋼板樁設計的深度用打樁機加厚底部腹板， 起拔時也采用拔樁機。同時， 粘土水泥漿通過灌漿管體注入到拔樁后留下的空間并形成一根樁柱，最后搭接所有的樁柱成墻。

3）帷幕灌漿

帷幕灌漿就是對巖體或土層的裂隙、孔隙用漿液灌入其中，并形成一道可以減少地基滲流量的阻水帷幕，這樣可使壩底的揚壓力降低。加密過程是分序進行的，這樣可以將漿液結石的密實性提高，另外通過分析后灌序孔單位的吸水量，可以對先灌序孔的灌漿效果進行推斷。

巖層完好程度決定每個序孔的孔距，一般多采用第I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ序孔孔距分別為8至12米， 4至6米， 2至3m米和1至1.5米。

①鉆灌單排帷幕孔的次序一般是按I、Ⅱ、Ⅲ序孔進行，如果有需要可以對第Ⅳ序孔進行鉆灌。

②對同一排內或排與排之間的雙排和多排帷幕孔進行鉆灌可以按照漸漸加密的次序進行。雙排孔帷幕一般是對下游排進行先灌再到上游排；多排孔帷幕也是對下游排先灌再到上游排， 中間排放在最后灌。

為了使灌漿帷幕的密實性提高，帷幕灌漿中要加入事先均勻攪拌的粘土、膨潤土等細粒摻料并摻合水泥漿使漿液的均勻性得到保證。

4）混凝土防滲墻

為了使深厚覆蓋層的滲流得到控制修建混凝土防滲墻，保證建筑物和地基的滲透穩定。結構可靠混凝土防滲墻能適應多種不同的地層條件，地下水位在進行施工時基本不受任何影響，施工便捷，造價便宜等。

5）高壓噴射注漿筑墻

近年來，高壓噴射注漿是一項被廣泛應用于對軟弱土層進行加固的新技術。將裝有合金噴嘴的注漿管用鉆機固定到設計的位置，然后按照預定的方向用2O兆帕左右的高壓通過高壓水泵將水或高壓泥漿泵將和漿液通過噴嘴將土體進行沖擊破壞，部分土粒攪拌混合槳液最后經過凝固就形成了一定形狀的固結體。

噴射流移動方向會影響固結體的形狀。例如常用于筑樁的旋轉噴射可形成圓柱樁，常用于修筑防滲墻的定向噴射可形成板墻等等。

3. 鉆灌方法。的鉆孔灌漿到砂礫石地層的方法有很多：打管 灌漿、套管灌 漿、循環鉆 灌、預埋花 管 灌漿等

1） 打管灌漿

將厚壁無縫鋼管打入地層，通過灌漿花管進行灌漿。其施工順序是： 根據設計深度打入鋼管，然后將管內用壓力水進行沖洗，接著進行灌漿。將一段灌完后，拔起鋼管至灌漿段的高度，然后接著沖洗和灌漿，重復這個流程一直到結束。這種方法采用的設備簡易，操作便捷，對于臨時性工程用得比較多。

2）套管灌漿

其施工流程是：按照設計的深度，在進行鉆孔的同時也要下護壁套管。接著沖洗鉆孔并下入灌漿管，然后將安裝止漿塞的套管起拔到第一灌漿段頂部再對第一段灌漿。重復這個流程一直到結束。這種方法的優點是不會出現坍孔埋鉆的事故，因為有套管護壁。缺點是漿液在灌漿過程中會朝著套管外壁向上流動，更有可能在地面冒漿。長時間的灌漿套管又會膠結，最后很難將管拔起。

3）循環鉆灌

循環鉆灌是一種從上到下，鉆孔跟灌漿交替使用的施工方法。為了固壁可以在鉆孔的時候采用粘土漿。孔壁的穩定性及砂礫石層的滲漏程度影響鉆孔長度，對于一些地層不容易發生坍孔或滲漏比較輕的地層，分段可以長一些，反之則短一些。灌漿時以鉆桿為灌漿管在灌漿前要封閉好孔口，禁止地面冒漿，使灌漿質量得到提高。

4.排水溝和減壓井是進行“下排”的常用方法

基于壩體的穩定性可以對基礎排水進行設置。為了使滲徑吸收和逸出段的實際水力梯度減小可采用排水溝和減壓井。不同的地層結構，采用不同形式的排水減壓措施。

1. 排水溝分兩類，它們分別是明溝和暗溝。如果壩基是透水結構單一、粘性土在透水層上面比較薄的雙層結構，可以在下游壩腳附近進行排水溝開挖并連接透水層，使浸潤曲線和水頭得到有效地降低。如果壩基粘性土在透水層上面比較厚，可以結合排水溝和減壓井兩種方法。

2.在保證壩坡穩定的前提下使減壓井盡量設在壩的下游側，且向壩腳靠近并要與壩軸線方向平行布置。井距基本為15～30米，井徑大概2～3米。由升 管、濾 管以及沉陷 管組成井管。

5.結束語

以上介紹了判斷防滲的方法及分析了防滲的措施，但是在實際施工過程中，由于外界環境復雜多變，依然有多種原因造成工程滲漏。只要我們嚴格按照相關規章規程進行操作，防微杜漸，從實際工程中不斷總結經驗吸取教訓，將工程滲漏的可能性降到最低。

參考文獻

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