试析水闸基础处理及防渗施工技术

试析水闸基础处理及防渗施工技术

仲恩燕 

江苏沃川建设发展有限公司

摘要：水利工程作为重要的民生基础设施，是区域经济稳定发展的重要保证。水闸是水利工程结构的重要组成部分，直接影响水利工程调节水资源作用的发挥。因此，在水闸工程施工过程中，应做好基础处理和防渗工作，采用现代化的防渗施工技术，提升水闸施工的安全稳定性，这样才能保证水利工程整体施工质量和安全，有效发挥出水利工程的重要性作用。本文重点分析了水闸基础处理要点以及防渗施工技术措施，为提升水闸基础施工质量以及达到防渗效果提供可靠的参考。

关键词：水闸；基础处理；防渗；施工技术

水利工程建设及应用，能够发挥调节区域水资源的作用，保证区域水资源的合理配置及应用，促进区域经济的稳定发展。随着水利工程建设规模的不断扩大，工程建设质量及安全性要求不断提高，水闸作为水利工程重要的结构组成部分，直接影响水利工程作用的发挥。水闸基础处理与防渗是施工重点，应采用现代化的基础施工技术和防渗措施，达到水闸基础处理与防渗要求，实现提高水利工程使用寿命的目的。

一、水闸基础处理与防渗施工的重要性

水闸是水利工程项目建设的重要结构组成部分，直接关系到水利工程调节水资源作用的发挥。水闸在水利工程建设过程中，应重视基础处理和防渗效果，这样才能提高水闸的使用寿命。水闸在水利工程中的重要性主要体现在两个方面，一是，水闸工程项目所处的施工环境具有一定的复杂性，增加了水闸基础处理工作的难度，要想实现良好的防渗效果，就需要充分利用现代化的基础处理技术，提高水闸基础建设的质量，发挥出防渗作用。其次，从水闸的应用来说，将水闸关闭，能够促使上下游水流产生较大的水位差，这就增加了水闸基础渗漏的可能性，在水力作用显著的情况下，还会导致水闸和水利设施的稳定性受到影响[1]。因此，在水闸基础处理过程中，应重点强调水闸基础的防渗性能，降低水闸在投入使用后短时间出现渗漏问题的几率，避免对水利工程整体作用发挥产生影响。水利工程作为重要的民生基础设施建设，对于区域经济发展和水资源条件发挥着关键性作用，为了提高水利工程建设质量和安全，就需要对水闸基础处理给予重视，避免由于水闸施工不当或者防渗效果未达到预期标准，影响水利工程整体建设质量。

二、影响水闸基础处理效果的因素分析

（一）地质构造因素

在水利工程建设过程中，水闸结构施工质量非常关键，并且直接影响水利工程整个施工质量。水闸工程建设具有复杂性和专业性的特点，在施工期间需要考虑到多方面因素对施工质量产生的影响，保证水闸的稳定性和安全性非常关键。从水闸工程结构设计来看，水闸基础设施建设不仅要考虑到工程结构情况，还需要对结构的刚度和受力情况开展有效分析，这样才能为施工材料的选择以及施工技术的应用提供可靠的参考。通过对大部分水闸工程施工实际情况可以发现，水闸工程所处的施工环境较为复杂，主要从两个方面分析，首先，在长期水力影响下，水闸区域的地貌和地质基础产生了较大的变化，土壤较为松软，地基整体承载强度不高。其次，在水闸施工完成后，水力作用会长期对地基基础产生影响。因此，水闸工程施工的初期阶段，应根据地质构造和物化特性，对水闸基础进行科学处理，为水利工程整体建设质量提供可靠的保障。

（二）环境因素影响

水闸工程施工期间，水闸基础处理质量受到外界环境影响较大，大部分水利工程项目建设区域都处于复杂的地形地貌环境下，施工空间较小，并且施工场地会对水闸基础施工稳定性产生影响。如果水闸施工区域与居民点相邻较近，则会对周围居民的日常生活产生影响，如施工噪声较大等，这种情况如果选择降水预压施工方式，虽然降低了对居民日常生活产生的影响，但是此种施工方式导致周围土体下陷的可能性增加。因此，在水闸基础处理过程中，应综合考虑多方面环境因素对施工质量及基础稳定性产生的影响。

二、水闸基础处理工艺要点

（一）固结灌浆

在水闸基础处理工艺中固结灌浆施工是普遍应用的技术方式，确保固结灌浆施工的有效性，能够进一步提升水闸基础基岩的整体性，促使水闸基础的弹性模量与抗压强度达到水利工程建设的质量标准和要求[2]。从固结灌浆工艺具体的施工情况来看，水闸基础固结灌浆工艺施工内容包括钻孔施工和灌浆浆液的撇比，同时还在灌浆施工期间掌握灌浆的压力，并且要做好灌浆封孔以及质量检查等各个环节的工作。在整个施工流程中，钻孔施工阶段的质量控制尤为关键，施工技术人员需要选择性能和质量先进的钻机设备实施钻孔操作，严格遵守由低向高的钻孔原则，保障钻孔施工效率和质量，钻孔深度与灌浆深度应符合工程设计要求。灌浆应做好浆液的配比试验，通常灌浆浆液利用纯水泥泥浆，在配置期间，应选择硅酸盐水泥以及天然砂等材料，利用低速浆液搅拌方式，在完成钻孔清理和压力试验后在实施灌浆施工。灌浆施工期间，需要采用循环灌浆方式，结合灌浆的稀释程度对浆液浓度做出调整，满足稳压灌浆操作要求。灌浆操作结束后，应做好封孔操作，对灌浆质量实施全面的检测，确保满足水闸基础强度与稳定性的施工标准。

（二）板桩技术

水闸基础处理与防渗施工过程中还需要合理应用板桩加固施工技术，从板桩结构的特点来看，能够有效地提升水闸基础垂直防渗结构能力，进一步强化水闸基础的密实度，从而降低水闸基础渗漏问题的发生几率。根据工程建设的地位位置和区域环境，对水闸基础的处理过程中，需要综合考虑不同类型板桩的使用，不同类型板桩在应用中所发挥的性能优势不同，对于木制板桩来说，极易发生断裂情况，进而无法满足水闸基础防渗的效果，所以木制板桩的应用较少；钢板桩在应用过程中虽然不易发生断裂情况，但是其应用成本较高，其最大的应用优势是钢板桩能够实现重复利用，因此，在大部分临时防护性构造中获得了普遍应用。混凝土板桩在水闸基础施工中应用较多，主要是由于混凝土板桩的稳定性较强，且防渗性能较强。在采用混凝土板桩对水闸基础施工期间，需要对施工方案进行科学设计，充分考虑多方面的影响因素，包括打击深度和板桩轮廓设计等。根据不同的工程施工情况，可以选择单排或者多排桩，如果选择单排桩需要安装在水闸底板上游一侧，并控制桩板长度，通过在桩板侧面增设齿墙的方式，提高防渗能力[3]。

（三）灌浆防渗

结合水闸基础潜在渗漏问题，在工程设计过程中应制定完善的施工技术方案，并采用灌浆防渗的施工技术来处理。随着水闸工程施工水平的不断提高，灌浆防渗技术也日益成熟，由于灌浆防渗技术的应用形式不断增多，需要根据不同的水闸工程实际情况，选择符合工程实际的灌浆施工技术方式。常见的主要有劈裂式灌浆、高压填充和低压速凝灌浆方式。对于劈裂式灌浆施工技术来说，施工技术人员需要根据施工要求来实施布孔操作，然后再根据自上而下和少灌多复的原则实施灌浆操作，应用此种灌浆施工技术，应确保凿孔偏差控制在最小范围内，灌浆过程中应避免出现鼓包或者冒浆以及滑坡等不良问题的发生，并且要在反复灌注三次后，对基础吃浆情况进行检查。其次，在采用高压填充灌浆施工技术对水闸基础防渗进行处理过程中，需要选择套管来支撑，这样能够深入到砾石层进行灌浆，将填充浆液的压力控制在特定的强度值范围内，达到提升基础处理稳定性和防渗性的质量要求。最后，在选择低速凝灌浆施工技术的过程中，需要对灌浆施工压力进行控制，在水泥浆灌注施工期间，还应掺加特定量的水玻璃和速凝剂等材料，达到提高浆液凝结速度的目的，满足水闸基础加固防渗的要求。

三、水闸防渗施工技术措施

（一）合理设计排水孔尺寸

水闸基础施工过程中，为了能够尽量降低护坦位置渗透压，需要在水平护坦位置设计垂直排水孔，并在下方铺设特定质量和厚度的反滤层。在水平护坦区域，采用的排水孔设计方式，通常是从消力池下方排水孔一直设计到端部位置，此种施工技术存在不足之处。主要是由于水闸中水流出后，经过平稳整流后从陡坡位置流入到消力池底板处，此处水流具有流速快和动能高的特点，如果在此处设置排水孔，会导致排水孔细粒结构作用的压力增大，细粒结构会在钻孔位置力的作用下吸附，长此以往，底板位置可能被掏空。因此，在排水孔设置的过程中，应重点关注消力池后部排水孔的设计方式，尽可能地降低池底底板渗压，达到水闸基础稳定性要求和防渗效果。

（二）水闸位置的科学设计

水利工程建设过程中，水闸位置的合理选择对于水利工程重要性作用的发挥起到关键性作用，水闸位置的合理选择与设计，能够进一步提高水闸基础稳定性，达到水闸基础防渗的整体效果。根据水闸工程施工实际分析，已经建成的水闸工程出现渗漏及安全隐患的主要原因都与区域内的地质条件相关[4]。因此，在水闸位置选择过程中，需要做好地质条件的实地勘查工作，并通过查阅相关资料和文献的方式，掌握不同区域地质和水文情况，通过地质和水文勘查资料的比对分析，选择满足水闸位置设置的要求的区域。应结合实地勘查数据参考，选择天然地质基础较好的区域建设水闸，确保区域内岩石地基的承载能力以及基础稳定性较强，从而确保水闸的安全性。此外，针对天然地质条件较差的区域，可以采用合理的加固施工技术，对工程实施人为改良处理，通过科学的水闸结构设计，达到水闸高质量建设及应用的需求。

（三）防渗墙加固技术

随着我国水利工程建设质量要求的不断提高，对水利工程施工技术应用提出了高标准的要求，为了达到水闸基础防渗施工的质量标准和要求，需要充分利用防渗墙加固施工技术的优势，保证水闸基础的安全稳定性，降低水闸基础渗漏缺陷发生的几率，同时也能够为渗漏问题提出有效预防措施提供保障。相比其他的其他方式的水闸基础处理方式，首先，防渗墙施工技术本身具有一定的稳定性优势，整体结构稳定性较高。其次，防渗墙具有良好的防渗性能，能够在长期应用期间保持良好的防渗效果。在水闸基础施工期间，应做好防渗墙的基础定位工作，再根据抽桶出渣施工的原则，做好清孔换浆工作。施工技术人员还应将重点放在防渗槽施工环节，严格按照防渗墙成槽施工技术规范和要求，对槽段间距进行科学控制，并确保槽孔位置偏差达到最小值。最后，在防渗墙墙体施工过程中，应做好防渗材料防水性能检测，确保满足防渗墙长期防水效果，进而达到提升水闸基础长期防渗性能目的。

结束语：

水闸是水利工程建设的重要组成部分，水闸位置的选择与施工质量直接影响水利工程调节水资源作用的发挥，因此，在水利工程施工过程中应重点提高水闸施工的质量。水闸工程施工大多处于地质条件复杂的区域，地质地貌以及施工环境都对水闸施工质量产生影响。这就需要在施工过程中应做好基础处理与防渗施工工作，这样才能提高水闸基础的稳定性，达到水闸基础防渗效果，保证水闸施工质量满足水利工程建设整体质量标准和要求。

参考文献：

[1]钟恒昌,秦峰,胡嵩,等.复杂地层上刚性桩基础水闸的防渗措施研究[J].水利水电技术, 2019(S1):7.

[2]庞红伟.大型水闸交通桥盖梁施工中的防渗排水方法研究[J].科技通报, 2018(10):5.

[3]Pang Hongwei.大型水闸交通桥盖梁施工中的防渗排水方法研究[J].科技通报, 2018(010):034.

[4]周建福,王建,何露,等.砂砾石地基上水闸闸墩下局部灌浆效果及合理范围分析[J].水电能源科学, 2020, 38(1):4.