水利工程隧洞施工中的防渗技术分析

水利工程隧洞施工中的防渗技术分析

徐国荣

浙江省隧道工程公司浙江杭州310012

摘要：水利工程建设者在施工过程中，应在严格控制工程质量的基础上，高度关注隧洞防渗工作，大力推广使用各种防渗新技术新材料，制定严格的防渗工作方案，才能从根本上提高水利工程的整体质量，从而实现更大的经济和社会效益。

关键词：水利工程；隧洞施工；防渗技术

引言

作为我国基础设施中的重要组成部分，水利工程建设对我国社会生产力的发展有一定的积极作用。水利工程项目的建设要求稳定与抗震，然而隧洞渗漏问题是困扰工程项目施工中最常见的问题，会对水利工程使用的效果带来一些不利的影响，严重的时候还会引发安全事故，对工程项目下游居民的生命与财产安全带来危害，不利于我国水利工程的有序建设。

1水利工程隧道施工中出现渗漏问题的危害

在水利工程隧洞施工过程中，渗透问题的影响非常严重，对隧洞的安全使用带来极大的威胁，渗透水所产生的融出性侵蚀对隧洞混凝土的危害极大。渗漏发生后，混凝土中氢氧化钙就会因溶出作用被渗漏水所带走，进而导致水化产物分解，致使混凝土的性能急剧降低。如果1/3的氢氧化钙被溶出后，混凝土就可能因强度的降低而发生破坏松散现象。此外，渗透水在扩散过程中，可溶性侵蚀介质被分散到混凝土中，同水化产物发生化学反应后产生膨胀产物，致使混凝土空隙出现较大的膨胀压力，如果膨胀压力大于混凝土抗拉强度，则开裂现象就很容易在混凝土中出现，造成严重影响。渗漏是隧洞最常出现的一种病害，会导致钢筋锈蚀速度加快，锈蚀产物体积增长迅速，当其所产生的膨胀应力超过混凝土的拉抗强度后，隧洞就会出现大量裂缝现象，这在我国北方寒冷地区的隧洞建设中最为常见。另外，渗漏发生后，空气中的CO2同混凝土中的Ca(OH)2产生化学反应后，混凝土就很可能因急剧收缩而发生渗漏现象，这也是造成渗漏问题发生的一个主要原因。

2水利工程隧洞施工中发生渗水状况的主要原因

(1)外部因素。水利工程在施工中经常会受到天气等外部诸多因素的影响，渗水现象会频繁发生，特别是大范围的降水的情况下，影响水利工程的施工和施工完毕后的状况，不利于水利工程的发展。特别是发生降水而积水无法有效的排出的时候，就无形中拉高积水的水位，造成大面积积水从而导致渗漏状现象，从而扩大水利工程施工面规模。还有的施工区域因为地质问题，排水性能比较差，也在一定程度上对水利工程施工造成影响，使水利工程整体的排水性能下降，形成大面积积水而发生渗水状况。

(2)施工因素。在当前的水利工程的施工过程中，由于水利工程的规模比较大，会存在长发生分包的状况，而采用水利工程分包的方法能够进一步使水利工程施工的工作效率得到提升。另外，水利工程每个环节之间相互关联，不同的施工部门的专业水平与防渗技术各有异同，也会影响工程施工质量。以上几个方面是水利工程施工质量常见问题的原因，如果出现不符合施工标准的水利工程，就不可避免存在一定的安全隐患。特别是在水利工程的施工过程中，例如出现模板结合不牢固、产生不紧密的状况，就会发生大规模的渗水状况。

(3)施工结构。在水利工程中会有很多的不变条件限制因素，水利工程的主体与水利工程的施工结构相互之间紧密联系，但水利工程的结构会随着施工材料与管理发生变动也会出现变动，而结构的变动则会引起工程发生渗漏等情况，从而影响水利工程的质量。另外，外界因素也会影响水利工程的结构，在相对恶劣的水利工程施工环境下，水利工程有可能出现细微的变化，部分水利工程的使用寿命被动延长，出现工程缝隙老化，这种情况下就会引发水利工程发生渗漏，影响了水利工程的正常使用。

3隧洞防渗补漏施工中的常见技术和材料

3.1隧洞防渗补漏施工中的常见技术

灌浆是处理水利工程隧洞渗漏问题的常见技术，能够起到防渗堵漏与补强加固功效。处理后，渗透处不仅要具有一定的抗老化性和抗渗性，防止水气腐蚀钢筋和混凝土，确保结构强度，使建筑耐久性好并能安全运行;同时，缝面浆液要能同裂缝保持良好的接触，使处理后的混凝土可以恢复原整体性。为此，一些新型裂缝处理技术，如环氧浆材等就得到广泛使用。当前，拥有无收缩、低粘度、环保性、防裂缝开裂、粘结度强等全性能的材料还未被研发出来。因此，无损贴嘴法、打斜孔法、开槽埋管法等应用还是非常普遍。在实际施工过程中，应根据裂缝的具体情况、施工单位的技术实力和经济、社会效益等因素，综合考虑使用最佳的方式。以最受施工方欢迎且技术较为简单的开槽埋管法为例，施工时，不会对混凝土面产生较大破坏，但管内容浆量比较大，打孔时形成的微小粉尘容易造成缝面和灌浆通道的堵塞，影响施工进程，在施工时要特别注意处理好。另外，使用ECH水下粘结胶的无损贴嘴法是处理隧洞渗透问题的一种较好方式，在施工过程中也可重点考虑。

3.2隧洞防渗补漏施工中的常见材料

隧洞防渗处理过程中，要根据实际工况的不同，选择最合适的灌浆材料。水溶性聚氨酯材料、弹性环氧灌浆材料、普通环氧灌浆材料、高分子材料、水泥灌浆材料等是常用的几种灌浆材料，但每种材料的优缺点各不相同，选择时要根据具体施工需求选择最佳的灌浆材料。水泥灌浆材料的价格较低，浆液扩散范围较难控制，长期处在水中时的耐久性和抗侵蚀性都不高，可灌性比较差。水溶性聚氨酯和环氧灌浆材料的粘度比较大，价格合适、操作简单。但要注意，此种材料在进浆时较为困难，且因其收缩性强经常会造成裂缝的再次渗漏。高分子材料的渗透性比较好，对细菌或酸碱的抗侵蚀性较好，水下的弹性和强度等都较高，但因其作业施工难度比较大，材料价格较高，只有在作业条件非常复杂、裂缝处非常不稳定，或者对施工成本考虑不多、人员施工技术达标等条件下才应予以考虑。

4水利工程隧洞施工中的防渗处理

4.1点渗漏的处理

对集中射流孔洞来说，如果水流速度不很快，则可用块凝胶泥待凿毛孔洞后将其封住;假如水流速度比较快，则可将麻丝或棉絮楔进孔洞，从而实现减少流速和漏水量的效果，之后再进行渗漏处的封堵。

4.2裂缝和结构缝渗漏的处理

对裂缝和结构缝来说，可先用电锤进行钻孔，之后用手压泵或电动泵进行灌浆，之后再用水溶性聚氨酯材料进行封堵。如果裂缝较深，可在缝两边5cm处布置风钻斜孔，孔径规格1.5cm，在缝深约20cm处同缝相交。钻孔后，要将孔内的碎屑和风尘洗净，待冲孔水干净为止。接着进行压水试验，以便测试缝隙和灌浆孔的畅通状况，查看有无其他渗水问题，以便确定配浆量和浆液凝结时间。向缝隙灌浆时，所选的孔要同缝面相通且漏浆量较大。同时，用2台泵作业，按照从低到高、由一边到另一边的顺序展开灌浆。当一个孔进浆时，临孔应作为排气排水孔，此孔水气排尽后再接上另外1台泵，2台泵同时作业直到灌浆完毕。

结束语

水利工程隧洞施工过程中，因施工质量不达标，或者因水压过高等原因导致隧洞壁出现裂缝并诱发漏水问题是非常严重的一种潜在危害。如果对隧洞渗漏问题不进行及时处理，非常容易引发严重事故。因此，很有必要对隧洞施工中的防渗技术进行研究。

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