水利工程堤壩防滲加固施工技術分析

郭廣善

（青州市仁河水庫運行維護中心，山東 青州 262500）

0 引言

在社會經濟快速發展的背景下，我國加緊建設水利工程，希望充分地發揮水利工程發電、灌溉等作用。從現狀來看，我國已有的水利工程出現了堤壩滲漏的問題。為此，開展了水利工程堤壩防滲工作，以此補救工程。雖然通過采取合適的防滲措施能夠解決堤壩滲漏的問題，但是這無疑會增加后期工程維護成本。在水利工程施工時科學地使用堤壩防滲加固施工技術，就可以大大降低后續水利工程堤壩滲漏問題，節約工程維護成本。因此，有必要選擇合適的堤壩防滲加固施工技術開展工程建設工作，從而達到良好的工程建設效果。

1 堤壩防滲加固技術發展現狀

水利工程是一項利國利民的工程，對于提升社會發展水平，保證人民群眾生產生活質量具有重要的作用。正因如此，我國積極地建設水利工程，提高水資源利用率。在水利工程施工中就不得不提到堤壩防滲加固技術。隨著科學技術的發展，堤壩防滲加固技術種類越來越多，并且堤壩防滲加固技術不斷成熟。在該環境下，施工單位應該降低水利工程堤壩滲漏概率，提高水利工程建設水平，強化水利工程建設效果。

2 水利工程堤壩防滲加固施工技術應用應遵循的原則

如果忽視某一項水利工程堤壩防滲加固施工環節，就會影響工程建設質量。在水利工程堤壩防滲加固施工中，應遵循施工原則，把握施工要素、要點，以建設優質水利工程。水利工程堤壩防滲加固施工應遵循的原則如下。

2.1 實用性原則

實用性原則即采用的水利工程堤壩防滲加固施工技術能夠達到預計的效果，能夠真正地起到防滲的作用。例如，針對滲漏不嚴重的問題，可通過建立排水設施的方法，進行排流。針對應力大的部位，可通過采取灌漿填充的施工方式，加固該部位，保證工程建設的穩定性。

2.2 適用性原則

不同水利工程的實際情況、工程建設要求等存在差異。在進行水利工程施工前，要立足工程實際，選擇適用的堤壩防滲加固施工技術。其中，可通過提前開展施工實驗的方式，評估堤壩防滲加固施工技術，了解清楚堤壩防滲加固施工技術的可行性，適用性。在這種情況下，就可以在最大限度上防止水利工程堤壩防滲加固施工出現滲漏的問題。

3 工程概況

該堤壩工程處于我國南方區域，工程的長為4598 km，集雨面積185.3 km。為提高工程建設質量，應以高標準指導堤壩防滲加固施工工作，增強堤壩抵抗洪水的能力，保證工程的穩固性。堤壩主身填筑土和堤壩基土是堤壩結構的重要組成部分。經過一段時間的施工建設，堤壩下土地的緊密型逐漸地增加，可確保工程建設水平。為避免工程在使用的過程中出現滲漏問題，減少后期堤壩維護成本，將高壓噴射灌漿技術應用于防滲施工工作。

4 高壓噴射注漿法的綜合描述

在應用高壓噴射灌漿技術前，就應了解該技術，清楚技術的應用原理以及應用價值等，進而科學地指導后續施工活動。

4.1 高壓噴射注漿法的細分類型及組合形式

注漿壓力與噴嘴使用具有聯系，因此應用根據注漿壓力選擇合適尺寸的噴嘴。通常情況下，注漿壓力主要在20MPa～30MPa，施工技術人員則需要選擇適合該注漿壓力的尺寸的噴嘴[1]。在不同的水利工程中，所使用的噴射介質不盡相同，而介質不同所應用的高壓噴射方式也存在差異。單管、二管、三管等實都屬于噴射方式，作為施工人員有必要根據噴射介質，選擇合理的噴射方式。根據噴灌管結構，可將噴灌管劃分為2種類型：1）重管式。2）列管式。

該文在進行施工前研究了工程建設要求、工程建設質量標準、工程場地情況，之后確定了該工程所應用的高壓噴射注漿法，即使用二重管噴射的方法，進行施工。通過謹慎開展高壓噴射注漿法的選擇工作，可為后續堤壩防滲工作的順利推進打下堅實基礎。

4.2 成樁原理

噴射是高壓噴射注漿施工方法的重要組成部分，應格外地重視此項施工活動。噴射材料影響著工程建設效果，因此就需要做好材料選擇、材料質量的控制工作。水利工程高壓噴射注漿施工方法所使用的噴射材料為水泥。在應用水泥進行噴射后，就可以起到穩固堤壩的效果。在持續地進行水泥噴射施工過程中，灌入的水泥量處于增多的狀態。當水泥量達到一定量時就會冒出地面。在灌入水泥的施工中，要做好噴射的動壓力和離心力的控制工作，保證土顆粒與漿液進行有效地結合，以形成旋噴樁固結體，保證旋噴樁固結體的穩定性。

4.3 高壓噴射注漿的應用優勢

高壓噴射注漿具有3個應用優勢，可為堤壩防滲加固施工推進提供可靠的支持。優勢一：可灌性良好。在高壓噴射注漿施工下，可以通過實施合理的壓力，改變原土層結構、分布狀態，使漿液順利進入地下，提高加固水平。優勢二：可控性好。在水利工程堤壩防滲加固施工中，要做好空隙的控制工作，其中，可通過注入漿液的方式，控制空隙間距，確保空隙的密實性。而石塊與卵層石間容易出現很大空隙可以進行該項施工操作。而采取高壓旋噴注漿技術進行，可以控制灌入壓力控制工作，使漿液材料有效地填補石塊與卵層石間存在的縫隙。優勢三：便捷性好。施工人員可以選擇符合工程實際情況的噴射方法，以方便開展施工操作活動，提高灌漿施工效率與質量，強化堤壩加固效果。

4.4 施工機械的配置

目前，施工機械設備愈加先進，在加快施工進度、提高施工水平方面發揮著積極作用。施工單位有必要根據水利工程堤壩防滲加固施工需求，選擇合適的施工設備，應用施工設備有效推進施工活動。針對高壓旋噴注漿施工所應使用的施工設備如下所述：1）應用XY-2型鉆機，保證開孔孔徑不小于130 mm，以便于進行鉆孔施工作業。2）應用GY-5型高噴臺車，進行噴射注漿施工，加強堤壩的穩定性。3）應用WJQ-80型攪拌機，開展漿液生產、攪拌等多項工作，為噴射注漿施工大奠定基礎。4）應用BW150/40型注漿泵，推進注漿作業。5）應用3Ld-15/6型空壓機。6）應用低速拌和桶，在選擇低速拌和桶前，應清楚其防沉淀性能[2]。如果低速拌和桶容易出現沉淀問題，則不應該選擇該設備。7）應用潛水泵，進行提水、高噴、鉆孔等施工工作。8）應用液壓起管器。9）應用測斜儀，進行施工角度測量，避免偏離施工方案，影響該工程建設質量。10）應用污水泵，開展排污工作，盡可能地降低施工活動對地下水、周圍環境等帶來的消極影響，提升水利工程綠色施工水平。

5 高壓旋噴注漿技術的應用要點

水利工程堤壩防滲加固施工是一項復雜、并且嚴謹的施工活動。該工程適用于高壓旋噴注漿技術。在水利工程堤壩防滲加固施工中，就需要掌握高壓旋噴注漿技術應用要點，以實現加固施工目標。

5.1 鉆孔

鉆孔應用在高壓旋噴注漿技術施工前期，鉆孔所包括的施工事項如下所述：1）研究施工圖紙，清楚鉆孔的位置，明確鉆孔施工方向。2）根據施工圖紙、鉆孔位置，調整鉆桿姿態，精準對齊鉆孔[3]。3）使鉆孔機成水平狀態，便于精確進行鉆孔工作。4）為防止在鉆孔施工的過程中鉆孔機出現晃動，則需要墊平機底。5）注重在鉆孔的過程中進行測量工作，其中應用測斜儀測在每鉆進5m后進行測量工作，保證鉆孔施工的精準性。其中，應將鉆孔的偏差控制在1%以內[4]。如果超出偏差范圍，則需要采取合理的措施，進行補救，然后調整后續的鉆孔施工工作，確保后續鉆孔施工效果。

5.2 下放噴射管

下放噴射管是在鉆孔成型后應進行的施工活動，下放噴射管（圖1）所包括的施工事項如下所述：1）根據鉆孔成型現場情況以及施工方案，把噴射管置于指定深度的位置。2）在該施工過程中，不僅需要做好防護工作，而且需要確保噴嘴的流暢性，保證施工的順利進行。其中，可通過在噴射管周圍包裹塑料布的方式，防止下放噴射管發生碰撞；可通過在下放噴射管的過程中進行低壓送水、送氣、送漿的方式，保證噴射注漿施工效率與質量。

圖1 下放噴射管

5.3 漿液的制備

在進行漿液的制備后，才進行具體的灌漿工作，漿液制備所包括的施工事項如下所述：1）做好材料的選擇工作。在該工程中，應選擇水泥這種材料。水泥為425#硅酸鹽水泥[5]。2）清楚水泥與其他材料的配比標準、要求等，進行配比工作。3）在配比的過程中，應做好材料的攪拌工作，確保各種材料充分地融合，以保證工程建設的穩固性。

5.4 噴射注漿

在上述工作完成后，就可以進行噴射注漿施工（圖2為漿液灌注方式）。噴射注漿所包括的施工事項如下所述：1）在噴射管被置于指定深度后，進行噴射注漿工作。2）隨著噴射注漿工作的進行，漿液量將會增加。在漿液量達到一定量后，就會溢出，在溢出后，則需要根據施工情況，提升噴射管，同時要進行旋轉噴射，確保注漿的全面性、有效性。值得注意的色是：在該施工過程中，應在噴射施工1min～3min后做好孔口檢查工作，了解漿液量，觀察漿液是否溢出等，進而及時調整施工。3）在噴射管達到施工方案所要求的位置后，要暫停送水、送氣、送漿，同時要控制施工速度，以勻速的狀態將噴射管拔出[6]。

圖2 漿液灌注方式

5.5 殘留漿液的清理

在噴射注漿施工完成后，就需要清理殘留的漿液，殘留漿液的清理施工所包括的施工事項如下所述：1）清理注漿管，避免影響后續使用。2）清理施工周圍的現場所留下的漿液。

5.6 靜壓回填

靜壓回填是水利工程堤壩防滲加固施工技術的重要組成部分，靜壓回填施工所包括的施工事項如下所述：1）應用孔口進行回漿。2）在回填的過程中，要注意觀察孔內漿液的情況。如果沒有發生下沉現象，就表示已經完成了回填工作。反之，則需要繼續開展回填工作。

6 質量檢驗的工作要點

在完成高壓旋噴注漿施工后，就需要進行質量檢驗工作，并把握質量檢驗要點，提升質量檢驗水平。檢驗的數量應達到總孔數的1%[7]。質量檢驗的工作要點所涉及的工作事項如下所述：1）取芯鉆孔的位置。將孔徑控制在110mm～130mm[8]。2）取得芯樣，把其放置到實驗室，開展檢驗工作，驗證芯樣的內部成分。在內部成分符合施工質量孔控制標準時，才能保證施工的有效性、科學性。而在內部成分不符合施工質量孔控制標準時，就需要采取合理的措施，處理問題，確保工程建設效果。3）在選取芯樣時，要考慮高程條件，同時需要組織抗滲檢測等。通過開展檢測工作發現，各處的滲透系數最大達到6×10-6cm/s，最小達到2×10-8cm/s。而臨界水利坡降的最大值為120%，最小值為90%[9]。檢測結果符合施工質量標準以及工程建設要求。由此可見，該水利工程的高壓旋噴注漿技術應用水平高，有助于提高堤壩防滲加固水平。

7 結語

綜上所述，應用堤壩防滲加固技術可以保證防滲效果，穩步堤壩，提高水利工程防滲加固質量。由于堤壩防滲加固技術的選擇工作在很大程度上影響水利工程防滲加固效果，施工單位應該根據水利工程現場情況、水利工程施工要求等，選擇合適的防滲加固技術。該工程適用于高壓旋噴注漿技術，在應用高壓旋噴注漿技術時，要做好技術流程控制工作，科學有效地推進施工活動。鉆孔、下放噴射管、漿液的制備、噴射注漿、殘留漿液的清理、靜壓回填是高壓旋噴注漿施工的重要組成部分。施工單位需要構建完善的壓旋噴注漿施工方案，以指導施工活動。對于施工人員來講，其有必要認真地進行壓旋噴注漿施工工作，并根據施工情況，靈活地調整施工活動，以便最大限度地保證堤壩防滲加固效果。