水利工程中防渗施工技术的应用探究
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【摘 要】随着社会经济的快速发展，水利事业与广大人民的根本利益息息相关，然而水利工程的渗漏现象却屡见不鲜。水利工程一旦发生渗透事件，不但会影响到水利工程的整体施工进度与质量，还将给建设单位与社会带来极大的经济损失，严重者甚至可威胁到人民生命财产安全，因而，加大对于水利工程防渗施工技术的研究具有重要的民生意义。
【关键词】水利工程；防渗施工技术；应用
一、水利工程施工中防渗技术概述
由于水利工程施工涉及的施工内容很多，从而使得影响水利工程施工质量的因素也很多。然而，由于很多影响因素的存在，使得我国水利工程施工中经常出现渗水现象，同时，水利工程施工项目对抗环境干扰的性能比较差。
因此，在一般情况下，水利工程的防渗体系应该在一定的体系下运行，并且水利工程施工项目的防渗技术的应用存在很大的联系。
因此，现阶段有必要采用先进的水利工程防渗技术，以提高水利工程施工项目的防渗能力。常见的水利工程出现问题的因素有下列内容：
一是在水利工程施工中，地基施工时某些工序处理不当，引起地基强度降低；
二是在水利工程施工中，地基防渗技术不够完善，存在一定不足，进而降低了整个水利工程的防渗水平。通常在水利工程施工中，各个分项施工在设计阶段，都制定了健全的满足工程实际的防渗措施，并严格根据各项工序的具体要求进行施工，工程施工材料的质量是影响防渗技术水平的重要因素，应根据相关要求进行采购。若水利工程的防渗技术未能满足具体的设计标准，则将引起一系列的不必要的麻烦。在当前形势下，水利工程施工中的防渗技术，通常使用灌浆及设置防渗墙的措施进行防渗处理。
水利工程出现渗水的原因主要有下列两个方面：
一是大面积积水引起渗漏。水利工程施工中往往在底板上出现大面积积水现象，引起渗漏。其主要是由于地基周边的基坑未能严格根据设计要求进行施工，不满足施工标准，以致排水效果较差，在遇到雷雨天气引起断电及设备故障等情况时，基坑中的积水无法排除，进而导致积水水位不断上涨，垫层受到淹没，最后造成底板大面积的渗水；
二是施工缝划分不当。为了便于水利工程的施工，在进行大面积的混凝土施工时，往往将混凝土工程分为若干的小单元，小单元间的接缝若处理不当极易引发渗水问题。另外在混凝土施工时，若模板支撑不够稳固，也易导致水利工程出现渗水。
二、防渗墙施工技术
（一）防渗墙技术分类
现代水利工程混凝土防渗墙施工技术一般应用较广的为锯槽法、薄型抓斗法以及多头深层进行搅拌的方法，其具体施工要点为：
（1）锯槽法
这种技术为用锯槽机刀杆于先导孔之中，沿一定倾角方向进行上下往复切割运动，注意保持一定速度（0.5～0.8m/h）把锯槽机往前移动来实施开槽作业，然后使用塑性混凝土来浇筑护壁，最后形成的防渗墙形宽度一般在0.2～0.3m左右。
（2）薄型抓斗法
这种方法主要为通过薄型抓斗（斗宽是0.3m）来进行土槽开挖，且用塑性砼或自凝灰浆浇筑护壁，以建造薄壁式的防渗墙。防渗墙深度一般最大是40m。这种方法适用于粘土、砂土以及某些卵石的砂土层施工。
（3）多头深层进行搅拌的方法
这种方法为施工时将多头的搅拌桩机一次多头进行钻进施工，然后将水泥浆和土体混合搅拌，令其形成土体与水泥浆的混合桩，连接它们以形成防渗墙。这种方法形成墙体水泥土渗透系数小于10cm/s，其深度达到22m，抗压强度大于0.3MPa。多适用在砂土、淤泥、粘土和粒径<5cm的砂砾层施工之中，它的优点为造价较低、没有泥浆污染、防渗效果好、质量较好以及方便施工等。
（二）防渗墙技术应用
（1）进行锯槽法施工过程中，首先就要将先导孔定位准确，以定好角度把锯槽机刀杆深入至先导孔之中，然后使锯槽机进行上下往复的运动来切割土体，其速度应保持0.85～1.56m/h（其具体的速度应该根据当地土层的情况来决定），朝前移动进行开槽。锯槽法的施工之中常常采用正循环、反循环两种方式把切割下来的土体运到槽外，然后在循环过程之中向土体进行泥浆的喷射，以形成一层泥浆护壁。随后，在土槽中实施塑性砼的浇筑，厚度要保持于20～30cm。现阶段国内所用锯槽机是由传动、动力、支架、切割、起重、土循环以及电气控制、行走地盘系统等部分组成，其传动方式一般采用液压传动和机械传动两种方式。
（2）对于薄型抓斗法，其主要是用小型的挖掘机来进行施工，机械配备的宽度是30cm挖斗，在挖掘的过程之中，喷射的泥浆会保护土壁，坑体成型后浇筑塑性砼或自凝灰浆以形成防渗工程墙体。该法形成墙体一般最大可达到40m，尤其在砂土与卵石含量比较高的地区应用较广。
（3）对于多头深层进行搅拌技术，在防渗墙的施工中的应用最为广泛，该技术用多头的深层桩机来实施一次性的多头钻土，钻头在深入土体同时进行泥浆的喷射并进行搅拌操作，这样在搅拌作用下土体与泥浆就可形成水泥的土桩，在每根桩间搭接水泥土的防渗墙，此种成墙技术为目前国内使用的各种成墙技术之中墙体的厚度最大，其墙体的厚度可达22m，形成水泥土的渗透系数小于10cm/s，抗压强度在0.3MPa以上。这种技术的操作十分简便，且泥浆污染较小，造价较低，应用范围较广，对砂土、粘土、淤泥和沙砾等的土层均有较强的适用性能。
三、灌浆技术
（一）灌浆技术的应用
灌浆技术历来就是水利工程建筑地基处理过程中常用的手段，尤以坝基加固或防渗处理中使用的最为广泛。事实上，绝大多数的大坝与水库的地基需经特别处理后，才可达到稳定标准与防渗要求。随着我国水利建设的不断发展与扩张，可用于建造实力工程的天然地基数量是少之又少，灌浆技术在水利工程建设中的地基处理与防渗环节中发挥了其独特的优势。但灌浆技术的施工工艺较一般的施工技术复杂，其所涉及的施工材料也较多。因而在防渗施工的实际操作中，应根据水利工程实际情况来进行鉴别与选择。但化学高分子材料、水泥、黏土是现代灌浆技术中不变的主体材料，防渗施工中采用水泥灌浆，可简化施工技术，缩减施工成本，再者由于水泥结石后的硬度较高，有一定的抗损坏性。 另外，黏土灌浆也是使用较为广泛的手段，值得注意的是，所采用的黏土不宜选用普通沙地的松土，而以稳定性高，吸水性强的黏土作为灌浆材料为宜，此外，通过灌注高分子化学灌浆材料进行堵漏止水也得到了广泛的运用。
（二）灌浆技术的施工要点
（1）钻孔
钻孔时的孔头大小应根据工程实际进行选择。首先应进行测量放线，该项工作为钻孔的重点，其直接对孔位的准确度、垂直度、基准面标高产生直接影响。为保障钻孔深度的一致性，建议为每个桩位的地面设置标高，护筒与钻具的中心应重合，偏差≤2cm，钻孔时需保证成孔中心始终与桩位中心对准，保证钻孔壁的均匀性，按照标准钻孔率与逐渐加密的方式进行操作，如此便可将先前所钻之孔作为后续钻孔的参照，亦可进行比对，以便于尽早发现钻孔质量问题。
（2）钻孔冲洗
因钻孔时，孔内的杂质可能因此残留于孔内，若不将残留物冲洗干净则有可能对后续灌浆造成影响。所以，钻孔结束之后应及时冲洗岩层的裂缝及孔洞，宜用压力水冲洗表面污物，使其充分湿润，但不得留有水迹，冲洗压力需根据裂缝的大小与孔洞深度进行调整，否则将造成因冲洗力度不适而造成的裂缝变形或冲洗不净。
（3）压水试验检查
压水试验为灌浆施工的前期准备，压水试验可测定岩层单位的吸水率，针对岩层的渗透性进行综合分析，以为后期的灌浆工作奠定牢固的基础。
（4）灌浆
目前，灌浆可分为循环式与纯压式两类。循环式灌浆可使孔内的浆液保持循环、流动状态，还可避免水泥沉淀，可收获良好的灌浆效果；施工人员可根据回浆液与进浆的相对密度差来判断岩层对水泥的吸收性，循环式灌浆多用于以水泥和黏土为主要材料的灌浆中。纯压式灌浆的操作相对简单，但孔内浆液的流速慢，极易沉淀而致缝隙或管路阻塞，该方法主要用于裂缝较大、钻孔深度<15m、吸浆量大的条件下。灌浆时可通过适当加大压力来增加浆液固结的硬度系数，提高防渗效果。浆液的浓度不是一成不变的，应据岩层对浆液的吸收情况来调整。
结语
总之，水利工程对于人员的生活及工作有着不同程度的影响，防渗施工技术对改善水利工程施工有着积极的意义，为了进一步的加强我国水利工程的建设，我们就要不断的进行防渗技术的研究，将水利工程防渗技术的各个环节进行有效的把握，充分保障水利工程施工质量，在今后的水利工程防渗技术中研究出更加科学的防渗技术。促进我国水利工程的建设。
参考文献：
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[3]郭建华.防渗技术在水利工程施工中的重要作用[J].江西建材.2013（05）
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