1、水利工程防渗施工技术分析【摘 要】:随着建筑工程施工技术的不断进步，防渗技术在水利工程中得到了广泛的应用，在处理水利工程中普遍应用于除险加固方面，一般情况下都采取灌浆、防渗等方式，进而保障了工程的顺利进展。本文结合工程实例对水利工程施工中的防渗技:术进行探讨。 【关键词】: 防渗技术 水利工程 应用 中图分类号： TV 文献标识码： A 文章编号： 引言 当下，国家不断加大水利工程基础设施的投资，水利工程建设项目不断增加，中小型水库除险加固工程普遍应用于所有地区，防渗施工技术是成败关键因素之一，而且一定程度上确保了人民生活用水、农业灌溉生产、工业生产用水等使水资源的供给方面。然而虽然水利工程的
2、建立质量有所提高，渗透破坏的现象却时有发生。从防洪抢险方面的实践中可以看出，在一定程度上，全面分析水利工程的防渗技术势在必行。 一、灌浆类型及其特点 1.土坝坝体劈裂灌浆 土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来
3、解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明灌浆后坝体密实度得到提高,渗透系数降低,背水坡湿润渗水现象消失,坝体渗流量减少 70%以上。 2.高压喷射灌浆 高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广、造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(200mm)颗粒背后形成漏喷现象。 3卵砾石层灌浆 卵砾石层灌浆大都采用粘土为主，加少量水泥的混合浆液进行灌注，不同于在岩石中灌浆。卵砾石
4、层灌浆难以形成自立的钻孔，故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制，不能有效控制浆液的填充范围，为达到相对较高的防渗标准，常需采用 3 排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟，目前较少采用该方法，仅用于当灌浆作为补充勘探的手段，同时兼顾防渗处理，可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点，通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。 4控制性灌浆 控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺，是对传统灌浆工艺的一种调整，通过控制浆液压力和流量，在保证质量和效果的前提下，有效控制灌浆范围，节约时间和投资。 二、施工中应用灌浆法 灌浆技术是在压力的作用下，从钻孔可凝固浆液输入
5、到岩土的孔隙以及建筑物缝隙中，进而使其物理性能得以改善，最终将防渗的作用予以充分的发挥出来。通过对堤防防渗灌浆的应用，是为了通过一定的压力推动浆液，有效防止各种阻力，将其渗入堤防内缝隙以及孔隙中。 1 应用实例 某城市出现部分河堤脚的堤防背严重渗水的情况，使堤坡中的湿度得以明显加强。在汛期，堤防中渗水问题表现更加突出，该堤防堤高河背高为 10m，比河向邻近堤防高度要增加 8m。勘察该水利工程病进行认真研究之后发现，堤身的构成材料大多为粉质壤土，老口门宽为 220m，堤基的形状从下至上呈层状，其第 4 层是壤土与少量的礓石，其厚度为6m；第二层是细沙，其厚度为 7.1m；顶层为粉砂，在所显示的成
6、分表中材料为腐烂秸，厚度约为 12m 左右。堤基的形成原因主要为第四纪最近的统冲击而堆积起来的。 2 处理措施 经讨论研究，应使用混凝土水泥黏土的垂直截渗技术对其加以巩固并进行整修。墙体采取的水泥土为 50 号，10-7cm/s 的渗透系数与 3 组测压管与渗压计配合使用，墙体的厚度在 0.32-0.42 m 之间，相对深入的不透水层在 0.4-1.2 m 之间，同时确保墙体的深度应小于 30m。在工程施工过程中，GZQ-800 型潜水组合钻机，作为关键的钻孔设备其由 8 台潜水钻而构成，长为 4m，宽为 0.37-0.4 m，一次开槽可在凿槽的深度为 52m处进行。施工的时间在 2009 年
7、 8 月，于该年 12 月工程结束，此工程是跳钻造孔的工程，加固的堤防总长为 230m.。检测探究后可看出，成墙具有良好的效果，平均的渗透系数 k = 2.5cm/s，气抗压强度可至6.0Mpa，强度平均为 6.12Mpa，符合工程施工的要求。在对 3 组渗压计进行检查之后，发现堤防背河堤脚的附近没有出现积水的情况，亦无地下水位下降等问题的出现。 三、施工中使用高压喷射法 一般情况下，高压喷射法利用工程钻机的钻孔，延伸至设计处理深度时，利用高压泥浆泵，通过安装与钻杆杆端的孔底中特殊的喷嘴处，将周围土体高压喷射固化浆液予以处理。 1 应用实例 在某市一水库中，于河流的下游地段，水库目前的堤塘状况
8、对于防洪而言是一项十分困难的任务，而且由于堤身不是厚度不标准，进而导致工程中出现严重的渗漏问题。工程高喷为 8719m，钻孔总长为10500m，钻孔深为 2.70-12m，进行施工加固总长 11.2km，进行高压喷射灌浆防渗长 2050m。粉土质粘土层、砾石层、粉质粘土层、粘土层、飘石层、淤泥粉质粘土层、基岩，与同类地质像比较具有十分复杂的状况，所有堤段土层的厚度均不一样，这种土层均为高喷段的地质分层。 2 解决措施 该施工中使用三重管喷射的技术，通过原浆固壁进行钻进，期地质钻机是 600 型，孔距为 1.7m。 下三重管喷射的技术。时喷地面的水与气进入之后深至设计目标为止，最后要将喷射调整到
9、最佳的状况下。 （2）钻孔。钻进原浆固壁，其地质机型为 600 型，1.7m 孔距。在进行钻进时，应控制垂直度在 0.6%以内，在此过程中，若有石头接触，要通过带有金刚石的钻头完成工作。 (3）通过高压对灌浆进行喷射，调整施工的参数。工程应将合金水嘴水压控制于 32 Mpa 以上，一定要注意合金水嘴常发生磨损的情况，特别在水质的情况较差时磨损的速度就会越快。由于水喷嘴具有较快的磨损速度，水压值较低，在压力表所取读的参数降至设计值以下的情况，应将新堵嘴予以更新，在喷射之前要仔细的观察水、气嘴的应用情况，避免出现两嘴套装之间卡住碎片而堵塞的情况，使喷射不能正常进行工作。插管过程中一定要尽力防止喷嘴
10、被泥沙堵塞的情况，控制水压小于 1 Mpa。针对不返浆的问题，应同时进行插管和射水的工作。当与计划中的位置偏低时开始进行喷射工作，以防压力增加时出现孔壁坍塌的现象。在对漏浆进行处理的过程中，较慢的提升将增加冒浆量最终会浪费水泥，反之，如果较快进行提升将导致切削的半径不合格，墙后控制不当容易使孔洞中防渗墙的搭接处出现薄弱环节。结合各地地质相应的情况通过进行相应的提速整顿，一定要使浆液比率控制在有效的范围之内，经过研究可看出，均质粉土层在 13 cm/min，砾石层、飘石层在 7 cm/min，9 cm/min 是基岩。 （4）高压喷射的标准。确保摆角得到恰当的把握，水泥的比重应为1.5-1.7g
11、/cm3 之间， 回灌。完成喷射之后，由于水泥浆固结收缩而出现孔口下沉的情况，应采取静压灌浆的方法，浆面终止下沉后即完成。 （6）取套管。完成高压喷射灌浆之后即可取出套管。 总结 总之，只有在水利工程建设中结合工程中的实际情况，才能将防渗技术加以有效的运用，这种方式不但可以为建设新水利工程带来可靠经验，而且在将来水利工程建设过程中，对水利工程安全平稳的运行提供了可靠保障。本文旨在与相关行业从业人员进行学术上的交流与学习，在此，也希望有更多的有志之士参与到这项课题的研究中来，为保障水利工程建设事业的发展提供科学的理论而共同努力。 参考文献 1 韩旭光.水利工程防渗处理施工技术应用探析J.中国新技术新产品,2010(3). 2 张伟.水利工程中防渗施工工艺探讨J.科技风,2010(10). 3 张海军.聚氨酯材料在水利工程防渗处理中的应用J.杨州职业技术学院报,2008.9
