水利工程中防滲施工技術(shù)的應(yīng)用思考

徐峰，郭志杰，余陽

（湖北省水利水電規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院，武漢430000）

1 引言

水利工程建設(shè)中，滲透問題的產(chǎn)生會(huì)直接破壞水利工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)。防滲施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，可以預(yù)防擋水工程大面積滲透破壞風(fēng)險(xiǎn)，提高水利工程的抗?jié)B性能。

2 工程案例

某綜合性水利工程中，所控流域面積為50 123 km2，屬于具有航運(yùn)、防洪、發(fā)電性能的綜合性水利樞紐工程。該水利工程的實(shí)際蓄水位為45m，總庫容9.78 ×108m3，防洪高水位為50m，其在后期運(yùn)用中，不僅可為當(dāng)?shù)毓?yīng)清潔電能，并且能在防洪的基礎(chǔ)上，為下游農(nóng)田提供灌溉水源。但是，在水利工程的施工建設(shè)中，擋水堤壩存在滲漏、基坑積水嚴(yán)重等較大風(fēng)險(xiǎn)，因此，要求采用科學(xué)、完善的防滲施工方案，有效解決水利工程滲透問題，提升其整體質(zhì)量，發(fā)揮工程設(shè)計(jì)效益。

3 水利工程滲透問題產(chǎn)生的原因

3.1 外部因素

引起水利工程滲透的外部因素，主要體現(xiàn)在2方面：

1）水利工程建設(shè)時(shí)，若排水量符合標(biāo)準(zhǔn)基坑排水要求，則整體建造工作較為順暢，但在暴雨天氣影響下，水利工程基坑降水量明顯增加，從而出現(xiàn)積水現(xiàn)象，使基坑內(nèi)水位上漲，危及水利工程基面，導(dǎo)致水利工程產(chǎn)生滲透問題[1]。

2）水利工程建設(shè)完成后，同樣存在建筑物滲透問題，經(jīng)過持續(xù)性的強(qiáng)降水天氣后，水利工程堤壩、建筑物結(jié)構(gòu)容易受到破壞，從而誘發(fā)滲透問題。

3.2 內(nèi)部因素

水利工程施工建設(shè)中，滲透問題與施工所用的混凝土材料息息相關(guān)。若水利工程施工中使用的混凝土材料的材料配制、澆筑、碾壓等環(huán)節(jié)存在質(zhì)量問題，會(huì)導(dǎo)致混凝土材料產(chǎn)生貫穿式裂縫，繼而導(dǎo)致水利工程墻面、地面內(nèi)的混凝土結(jié)構(gòu)斷裂，引起大面積滲透。除此之外，地基過度沉降、水壓過大時(shí)，也會(huì)使混凝土材料出現(xiàn)貫穿式裂縫，損壞混凝土表面結(jié)構(gòu)，引起滲透。比如，水利工程施工中，部分區(qū)域的建設(shè)工程所承受的水壓較大，混凝土裂縫產(chǎn)生后，該區(qū)域表面層會(huì)直接受損，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會(huì)受到侵蝕，隨后在水壓的持續(xù)作用下造成滲透問題，影響水利工程的實(shí)際功能。

4 防滲施工技術(shù)在水利工程中的具體應(yīng)用

4.1 灌漿防滲技術(shù)

水利工程中，灌漿防滲技術(shù)是水利工程防滲的重要手段，其防滲原理是在氣體、液壓的作用下，將高質(zhì)量防水材料通過灌漿的方法布設(shè)在水利工程底層結(jié)構(gòu)。隨后從底層結(jié)構(gòu)阻隔水體，增強(qiáng)水利工程的防水性能[2]。

1）施工人員會(huì)通過高壓噴射的方式排出防水泥漿，使其與土體混合后形成水泥防滲加固體。

2）選擇防水泥漿噴射方式時(shí)，施工人員可根據(jù)具體情況，靈活選用噴射方法，比如，旋轉(zhuǎn)噴射、擺動(dòng)噴射、定點(diǎn)噴射，但是在噴射泥漿時(shí)，應(yīng)確保泥漿與土體混合的均勻性。

3）對(duì)于底層土壤為黏性土壤的水利工程，灌漿防滲技術(shù)的作用更為突出，可有效預(yù)防水利工程滲漏風(fēng)險(xiǎn)，保障水利工程的整體質(zhì)量。

4.2 高壓噴射防滲技術(shù)

在高壓噴射防滲技術(shù)的具體應(yīng)用中，會(huì)借助打孔器噴射高壓水流，以此將土體分離。隨后對(duì)水利工程各區(qū)域的墻體進(jìn)行修建，設(shè)置槽壁，在確保墻體光滑后，涂抹防水泥漿與黃土的混合材料，構(gòu)建槽孔，槽孔內(nèi)需填筑混凝土。以水利工程的堤壩防滲為例，施工人員在應(yīng)用高壓噴射防滲技術(shù)時(shí)，應(yīng)提前在堤壩區(qū)域選擇孔洞，但孔洞分布應(yīng)避免過于集中，灌漿填充孔洞時(shí)，盡量一次填充到位，以保證堤壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。孔洞灌漿結(jié)束后，需及時(shí)對(duì)灌漿質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，保證灌漿成功率[3]。除此之外，在配置防滲泥漿時(shí)，其濃度誤差不得大于1%，且高壓噴射時(shí)，射水防滲墻深度約為30 cm，厚度范圍為20～43 cm。

4.3 防滲墻技術(shù)

防滲墻技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用非常廣泛，且防滲效果良好。常見的防滲墻有2種形式：薄型防滲墻和鋸槽法防滲墻。（1）薄型防滲墻。在防滲墻施工技術(shù)的具體實(shí)施中，施工人員會(huì)借助挖掘機(jī)開挖坑道，坑道設(shè)計(jì)寬度通常會(huì)小于30 cm，在將提前配置的混凝土澆筑在坑道內(nèi)后，混凝土凝固后便會(huì)形成防滲墻[4]。（2）鋸槽法防滲墻。其與薄型防滲墻的主要區(qū)別在于施工人員可利用割槽設(shè)備施工，并直接在槽內(nèi)噴射混凝土，讓混凝土在特定溫度下凝固形成防滲墻。在水利工程的防滲墻施工中，混凝土澆筑質(zhì)量直接關(guān)系著防滲墻的防水性能。為此，施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照防滲墻工藝的要求完成設(shè)備調(diào)試、材料配比、材料質(zhì)量檢驗(yàn)等工作。具體介紹如下：

1）查驗(yàn)水泥、瀝青等原材料的質(zhì)量和性能是否合格且符合工程需要，在根據(jù)設(shè)計(jì)方案完成材料配比后，評(píng)估混凝土材料的質(zhì)量。

2）使用攪拌設(shè)備攪拌混凝土?xí)r，應(yīng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，分析其是否處于正常、穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。正式澆筑混凝土前，應(yīng)注意檢查澆筑管道有無滲漏情況，檢驗(yàn)其密封性。

3）澆筑混凝土期間，需確保混凝土表面處于設(shè)定的高差范圍，且定時(shí)抽查混凝土材料在擴(kuò)散口的實(shí)際情況及其坍落度，若存在異常，需及時(shí)整改。除此之外，將混凝土澆筑在開挖的坑道內(nèi)時(shí)，約每隔20m進(jìn)行1次質(zhì)量檢驗(yàn)，并且通過抗?jié)B實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)判斷該區(qū)域的防滲效果[5]。

4.4 帷幕灌漿防滲技術(shù)

帷幕灌漿防滲技術(shù)在水利工程中通常被應(yīng)用在堤壩防滲、加固中。

1）施工人員可結(jié)合堤壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，科學(xué)選用鉆孔工具，并以增強(qiáng)堤壩穩(wěn)固性為前提，解決堤壩防滲問題。灌漿作業(yè)需堅(jiān)持“多灌少次”的基本原則，同時(shí)，嚴(yán)格控制灌漿壓力，逐步將較稀防水泥漿轉(zhuǎn)變?yōu)闈舛容^大的防水泥漿。

2）選擇打孔設(shè)備時(shí)，應(yīng)選擇輕便的打孔裝置，科學(xué)對(duì)灌漿孔進(jìn)行布局，合理控制灌漿孔間距，以免影響泥漿流動(dòng)的順暢性。正式澆灌泥漿時(shí)，可按照從上到下的順序，使泥漿自然流入灌漿孔洞內(nèi)。另外，對(duì)于水利工程中的重力堤壩，在澆灌泥漿時(shí)，需將防水泥漿集中在灌漿孔頂部，使其逐步滲透進(jìn)孔隙內(nèi)，從而在增強(qiáng)堤壩穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化其安全性能，發(fā)揮堤壩整體結(jié)構(gòu)的防滲作用[6]。

3）為確保帷幕灌漿防滲技術(shù)的應(yīng)用效果，加強(qiáng)水利工程的防滲性能，在施工過程中，相關(guān)人員還應(yīng)重視對(duì)材料、施工設(shè)備的質(zhì)量控制，使其整體參數(shù)符合該技術(shù)的指標(biāo)要求。

5 結(jié)語

綜上所述，在水利工程的具體建設(shè)中，施工作業(yè)較為復(fù)雜，并且在內(nèi)外部因素的影響下容易出現(xiàn)滲透問題。水利工程滲透不僅會(huì)弱化該類工程的應(yīng)用價(jià)值，還會(huì)危及周邊居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。為此，針對(duì)水利工程滲漏現(xiàn)象，需要結(jié)合地質(zhì)特點(diǎn)，采用防滲施工技術(shù)，優(yōu)化水利工程施工流程，強(qiáng)化其防水性能，提升我國水利工程的建設(shè)水平。