水利工程施工中防滲技術淺談

相 彬

（山東省膠東調水工程博興管理站，山東 濱州 256500）

1 水利工程滲漏的原因

1.1 施工原材料造成的滲漏

混凝土、鋼筋等施工原材料質量直接關系到水利工程落成后是否會出現滲漏。若水泥水化速度快，后期強度低、凝結時間慢，或混凝土中水泥用量過高，或細骨料中砂、石含泥量超過1%，砂含量超過2%；都會降低混凝土的強度，最終導致水利工程出現滲漏。若鋼筋表面氧化膜被破壞，鋼筋中的鐵與水發生銹蝕，會產生膨脹應力，導致保護層開裂，最后在水利工程表面出現沿鋼筋的縱向裂縫。

1.2 施工方法造成的滲漏

水利施工對于施工工藝的要求非常嚴格。當前在水利施工中存在著一些施工企業盲目搶進度、不注意施工質量、不講究施工工藝的情況。如施工企業沒有及時清除管件表面的銹蝕，致使管道與混凝土無法緊密粘結，產生縫隙，出現結構性滲水。還有施工人員澆搗混凝土前，沒有清除止水帶附近的雜物，或振搗不嚴密，不均勻，致使粗骨料窩集、架空，形成蜂窩、孔洞。或在現澆混凝土凝結時沒有控制好過大的內外溫差（混凝土凝結時，水泥顆粒、石灰、氧化鈣與水化合，會在混凝土內部產生超過110℃的水化熱，產生拉應力，若過早拆模，以致外層混凝土迅速降溫，內外溫差超過25℃，就會撕裂混凝土。或在分層澆筑時沒有做好通水冷卻，或在混凝土終凝前沒有進行二次振搗，甚至出現漏振，或振搗時間不足，插入深度不到位。以上種種情況，都會造成水利工程建成后出現裂縫，最終出現滲漏。

2 在水利施工中應用防滲新技術

2.1 防滲墻技術

防滲墻是當前普遍采用的防滲技術，它的成本較低，墻體較薄、持久耐用、滲漏指數低。進行防滲墻施工，要先在地基中造孔，然后向孔內灌注混凝土形成地下墻體，起到防滲效果。在使用防滲墻技術時，必須具體情況具體分析，結合水利工程施工現場的實際情況，選擇適宜的施工工藝。

2.1.1 銑削成槽

對大塊巖石與弱風化硬巖層先進行孔內聚能爆破，再進行重緩沖砸破碎，最后用德國寶峨液壓雙輪銑清孔。采用這種工藝對堰體回填層、全風化層與淤積層進行施工，效率高，施工速度可達100m2/d；但這種工藝不適用于塊石、砂卵石漏漿地層與弱風化層（施工速度會降至6m2/d，甚至4m2/d，而且施工成本也會上升）。銑削成槽工藝缺點是難以進行槽孔糾偏，當防滲墻墻體深度超過40m時，難以保證墻體的搭接厚度。

2.1.2 多頭深層攪拌水泥土成墻工藝

水泥深層攪拌法起源于美國，后在日本發展成熟。發達國家在水利施工中應用水泥深層攪拌法，創造出多頭深層攪拌水泥土成墻工藝。這種施工工藝需要多頭小直徑深層攪拌機（國內已有一機六頭的深層攪拌機，而國外則有一機八頭的深層攪拌機）。將多頭小直徑深層攪拌機在現場安裝到位后，同時進行多頭平行鉆進，直至鉆頭推進到設計深度，提升攪拌到孔口，在鉆進與提升的同時，通過高壓輸漿管噴射水泥漿，待水泥漿固結形成水泥樁；再縱向移動多頭小直徑深層攪拌機，在每個水泥樁之間重復進行上述操作，最后將設置成一道完整防滲墻。采用這種工藝進行成墻，最大深度可達22m，抗壓強度超過0.3MPa，而且施工便捷，所需資金較少，適用于黏土和砂礫直徑小于5cm的砂礫層。采用多頭深層攪拌水泥土成墻工藝，在施工前必須將主機調平，用經緯儀檢查樁架垂直度，確保主機機架處于鉛垂狀態，還要檢查支腿是否存在下陷；輸漿時必須保證輸漿均勻，總輸漿量不能低于設計要求；輸漿壓力不能過大，也不能過小，要保持在0.3～1MPa之間；鉆進速度不能超過0.8m/min，若土層較硬，鉆進速度也不應超過0.6m/min，這樣可以提高鉆孔的精度。

2.2 高壓噴射灌漿技術

高壓噴射灌漿可進行單管施工、雙管施工、三管施工。單管施工適用于淤泥質地層，漿液壓力可達10～25MPa，排量為70～250L/min，形成的凝結體較小，樁徑在0.4～0.9m之間。雙管施工用氣幕保護水泥漿液，使壓縮氣體與漿液同軸同向噴射，漿液壓力仍在10～25MPa之間，排量則上升到600～1200L/min，凝結體直徑可以增加1倍。三管施工適用于土粒粒徑較大、土質較硬的復雜地層，同軸同向噴射高壓水與壓縮氣體，用氣幕保護高壓水射束，同時輸送漿液，高壓水排量可達到800～1500L/min，漿液輸送量可達到 80～160L/min。

2.3 控制性灌漿技術

這種防滲技術適用于大孔隙、大溶隙、大裂隙的覆蓋層強滲失地層、巖溶地層、斷層破碎帶。

2.3.1 水泥-水玻璃漿液灌漿

按規定的配合比例，將水泥漿與水玻璃漿投放進攪拌機充分混合攪拌，再進行地下灌注，數十分鐘后便可凝膠；亦可將水泥漿與水玻璃漿分別經不同的灌漿管在鉆孔內同時噴射而出，在十幾秒內迅速形成凝膠，從而起到封閉孔隙的作用。

2.3.2 膏狀漿液灌漿

進行膏狀漿液灌漿，必須對灌漿過程進行控制，以免造成材料浪費。（1）分級升壓。在膏狀漿液灌漿過程中，分2次或3次分級進行升壓，而不要一次性把壓力升高到最大值，這樣可以使膏狀漿液逐層填充地層內的大空隙、中空隙、小空隙，同時控制漿液擴散距離。（2）間隙式灌漿。若地層中存在特大空隙，應進行間隙式灌漿。每間隔5～10min進行一次灌漿，每次灌漿后逐漸升高壓力，可以慢慢地填滿空隙。

3 結語

滲漏是水利工程中的常見病害，但危害極大。必須銘記“千里之堤，潰于蟻穴”，認真研究、分析水利工程中出現滲漏的具體原因，同時在水利施工中積極應用防滲新技術，保證水利工程安全運行。