浅论水利工程防渗技术于洁

浅论水利工程防渗技术于洁

于洁

于洁

齐齐哈尔市嫩江巡查管护总站

摘要：水利工程堵漏防水是一项系统工程，需要综合运用多种学科和相关技术进行综合的治理，具有施工难度大和技术要求高的特点。本文主要分析了我国小型水利工程地基和坝体渗水问题，并进一步提出了为防止渗漏所采取的防渗墙和灌浆技术措施。

关键词：水利工程；防渗；技术

我国乡镇的小型水利枢纽工程分布广，坝型多样，不仅发挥着重要的防洪减灾作用，而且为农业灌溉生产和人民生活用水以及工业用水提供用水保证。然而经过多年的运行，其中许多工程都不同程度存在一些病险问题：防洪标准偏低，达不到现行有关规范和标准要求，坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等。根据不同的坝型、坝基和病因情况，应采取不同的处理方法。

一、渗水形成及原因

（1）大面积渗水。地板出现大面积渗水的几率比较大，主要是因为基面四周基坑施工没有达到相应的标准，排水能力低下，遭遇强降水天气时，一旦机械出现故障或者停电，基坑存水无法及时排出，水面上涨，容易淹没垫层。造成底板大面积透水。此外，在工程建设施工过程中，用搅拌不均的混凝土进行灌注，这样由于存在较大的空隙，从而导致大面积渗水的发生。

（2）施工缝。为了施工方便，在施工面积比较大的时候，将混凝土人工分成几个较小的单元，而这些单元之间的缝隙是渗水的高发地区。此外，施工过程中，模板支撑不牢固，造成跑浆，出现蜂窝麻面，引起缝隙渗水。

（3）变形缝。止水带没有固定牢故，偏离中心，混凝土灌注时振捣不密实，出现较大孔洞或者蜂窝麻面导致变形缝渗水。

二、防渗技术措施

（一）防渗墙类型及其特点

防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。

（1）多头深层搅拌水泥土成墙工艺。多头深层搅拌桩机一次多头钻进，把水泥浆喷入土体并搅拌，使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩，桩与桩搭接形成水泥土防渗墙，目前最大成墙深度为22m，水泥土渗透系数<10cm/s，抗压强度>0.3MPa。实践证明，多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显，在地下防渗工程中质量可靠，投资最经济、最有效，具有一定发展前景。

（2）锯槽法成墙工艺。在先导孔中，锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动，一边以0.8-1.5m/h的速度（根据地层状况）向前移动开槽；被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外，并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土，形成宽度为0.2-0.3m的防渗墙体。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好，并且成墙深，适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层；还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。

（3）链斗法成墙工艺。由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土，同时将斜放的排桩下放到成墙深度，开槽机前进开挖沟槽，并采用泥浆护壁，其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm，深度可达10-15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。

（4）薄型抓斗成墙工艺。采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽，泥浆护壁，浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙，最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。

（5）射水法成墙工艺。射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。成墙厚度为0.22-0.45m，深度可达30m，成墙垂直精度可达1/300，适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。在1998年历史罕见的特大洪水过后，在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中，射水法得到广泛采用，取得了较好的社会经济效益。

（二）灌浆类型及其特点

土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。

（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，我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来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）卵砾石层防渗帷幕灌浆。卵砾石层的防渗帷幕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。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。

三、结语

从上面可以看出，小型水利工程除险加固，多可以采用防渗、灌浆的方法得到有效处理。针对小型水利水电枢纽工程的不同特点，采取不同的方法。总之，在水利工程防渗施工过程中要始终坚持防堵结合，刚柔结合，因地制宜，综合治理的原则，同时结合施工现场的实际情况，选择相对应的施工方法以及合适的材料，最终达到治漏与防水的目的。

参考文献：

[1]王安亮，马凤超。混凝土防渗墙在水利工程施工中常见问题的原因分析[J]。农村实用科技信息，2011，（1）。

[2]陈功民。水利工程中堤坝灌浆防渗加固技术[J]。河南科技，2010，（10）。

[3]任长远，李德智，班玉刚。水利工程防渗控制措施[J]。农村实用科技信息，2010，（5）。