水利工程施工中滲水原因及防滲技術(shù)研究

水利工程是一類極為重要的基建工程，在農(nóng)業(yè)引水灌溉、旱澇災(zāi)害防治及城市用水調(diào)度等維度有著十分關(guān)鍵的作用。但是，許多早期修建的水利工程，由于技術(shù)落后，設(shè)備設(shè)施常年失修等原因，使得整個(gè)工程的質(zhì)量無法得到保證。在此類病害中，滲漏是其中較為常見的一類，為此，業(yè)界提出了多種防滲處理方法。每一種控制方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)考慮地域性因素，選用具有經(jīng)濟(jì)性、施工效果較好的防滲方法，以延長水利工程的服役年限，有效控制維修階段的費(fèi)用投入。

一、水利工程滲水原因分析

（一）基坑施工不規(guī)范，基坑內(nèi)積水過多

地基工程是不可忽視的工程，而地基周邊的深基坑治理是其最為關(guān)鍵的一環(huán)。在實(shí)際施工活動中，部分工人未能嚴(yán)格遵循既定操作規(guī)范，施工現(xiàn)場的質(zhì)量把控不細(xì)致，在基坑開挖之后也沒有采取必要的排水措施，這就導(dǎo)致基坑出現(xiàn)大量積水，使基礎(chǔ)的排水作用逐漸減弱，當(dāng)暴雨來臨時(shí)，基坑內(nèi)的降水將會積聚在深基坑內(nèi)，由此引起大面積的滲漏。

（二）施工縫與變形縫的形成

部分建設(shè)單位為便于水利工程建設(shè)，有意增加建設(shè)面積，工人把一系列施工工作分割成若干單元，以加速建設(shè)進(jìn)程，而不同單元的交接處未作有效處理，致使施工縫產(chǎn)生，成為后續(xù)滲水事故多發(fā)的區(qū)域[1]。變形縫則是在止水帶等防水建材的使用過程中，某些工人的操作不規(guī)范，造成部分防水材料不穩(wěn)固或出現(xiàn)位置偏差，導(dǎo)致混凝土振搗密實(shí)程度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，在部分區(qū)域留下空隙，在變形縫中也常有滲漏的情況。

（三）穿墻管的使用

在水利工程建設(shè)過程中，與主要工程連接的是各種型號的水管及管線，如施工人員未焊牢止水環(huán)，則會在混凝土澆筑過程中，因振搗不緊而產(chǎn)生空洞、麻面等品質(zhì)缺陷，并在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生滲漏。

二、水利工程施工中的主要防滲技術(shù)

（一）高壓噴射灌漿技術(shù)

高壓噴射灌漿技術(shù)是利用高壓射流在土體中產(chǎn)生的巨大沖擊，使得混凝土漿液在土體中迅速擴(kuò)散，充填土體中的孔隙，并與土、石等物質(zhì)充分混合，固化成型，改變土體的結(jié)構(gòu)，提高其防滲能力和承載性能。

1.造孔

在弱透水性地層中，可采用泥漿注漿法或套管法來輔助施工，由此保證了最終成孔的質(zhì)量。目前最常見的成孔設(shè)備有回轉(zhuǎn)式和沖擊式，立式四輪液壓鉆機(jī)在近幾年來的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，為保證現(xiàn)場制孔的成效，需將孔位誤差控制在0.5cm以內(nèi)，鉆孔斜度不得大于0.5%，在鉆孔作業(yè)中，每隔3m用水準(zhǔn)尺量測一次，以便及時(shí)修正井眼的傾斜度[2]。孔距布置是一項(xiàng)重要的控制內(nèi)容，不僅直接影響混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性，也關(guān)系著整個(gè)工程的進(jìn)度和成本控制。在實(shí)際的操作過程中，應(yīng)依據(jù)區(qū)域地質(zhì)情況設(shè)定孔間距，并對高壓噴射灌漿工藝、結(jié)構(gòu)形式、孔深和其他一些客觀因素作出深層次分析。經(jīng)過后期的檢驗(yàn)確認(rèn)，鉆孔各項(xiàng)參數(shù)符合既定規(guī)范后，用水輪、風(fēng)輪對接縫區(qū)域進(jìn)行沖洗。沖洗時(shí)，要維持管口的開啟狀態(tài)，將水管插入孔底，多次沖洗，直到回水為止。

2.下入噴射桿

噴射桿在高壓旋噴灌漿技術(shù)體系中的應(yīng)用頻率較高，需完成鉆孔檢驗(yàn)后采用，噴射桿可以直接插入井底。在下鉆時(shí)，應(yīng)切實(shí)關(guān)注以下要點(diǎn)：一是在拔管之前向套管中灌注充足的高密度塑性膠，在拔管操作時(shí)，需不停注入水泥漿液，直到與孔口平齊，拔出整個(gè)套管后，將其插入井底；二是為方便施工，可事先制作好套管護(hù)壁，將塑料管插入套管內(nèi)，并在將套管拔出后才能下入噴射桿。

3.噴射灌漿

噴射灌漿工藝的實(shí)施，應(yīng)基于既定設(shè)計(jì)規(guī)范，有序完成各項(xiàng)操作步驟。在發(fā)現(xiàn)泥漿溢出時(shí)，應(yīng)以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速向下噴漿，并同步實(shí)施旋轉(zhuǎn)作業(yè)，緩慢抬升至預(yù)定高程。各工藝參數(shù)是互相作用的，如注漿壓力對噴棒的抬升速度有影響，因此，必須對高速噴漿施工工藝參數(shù)進(jìn)行細(xì)致設(shè)計(jì)。

（二）混凝土防滲技術(shù)

1.混凝土攪拌樁成墻工藝

（1）放線定位。在每次測量中，都要對各個(gè)樁位進(jìn)行測量，設(shè)置多個(gè)測量孔位，結(jié)合具體計(jì)量結(jié)果，對樁孔的間距、孔徑等參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)置。（2）設(shè)備就位。樁位測量無誤后，將樁機(jī)安裝到位。定期檢查鉆頭刀片的磨損情況，并進(jìn)行修理或更換，盡量減少因磨損而造成的直徑精度下降。（3）預(yù)攪下鉆及制漿。鉆機(jī)準(zhǔn)確定位后，以均勻的速度進(jìn)行鉆進(jìn)和下沉。根據(jù)防滲工程的設(shè)計(jì)要求及具體的地質(zhì)條件，研制出符合混凝土防滲墻的技術(shù)指標(biāo)[3]。（4）噴漿。為了保證水泥漿液與原狀土的充分混合，在鉆機(jī)鉆進(jìn)和起吊時(shí)應(yīng)不間斷地噴漿。在進(jìn)行樁底預(yù)攪拌后，首先對樁底進(jìn)行攪拌30s，這樣可以提高墻底的密實(shí)度。鉆機(jī)的起升速率不能高于1.0m/s，沉入速率以1.0m/min為宜，可以直接到達(dá)樁基底部。如果在下陷期間突發(fā)破裂現(xiàn)象，則需要在重新噴射時(shí)，從破裂位置0.5m為起點(diǎn)進(jìn)行噴漿施工。（5）復(fù)攪提升。在鉆孔結(jié)束后，用1.0m/min的轉(zhuǎn)速將鉆頭抬起至設(shè)計(jì)標(biāo)高，并在樁頂進(jìn)行幾秒鐘的攪拌，然后把整個(gè)鉆頭提出孔外。（6）連續(xù)成墻。將樁機(jī)橫向移動到合適位置進(jìn)行調(diào)整，通常需要1~5個(gè)工序才能達(dá)到連續(xù)成墻的目的，且兩根樁的搭接長度不能低于50 mm。

2.鋸槽法成墻工藝

采用該成墻技術(shù)時(shí)，鋸槽機(jī)刀柄應(yīng)維持一定傾斜度，從上下兩個(gè)方向進(jìn)行往復(fù)切削，前進(jìn)速度控制在0.8-1.5m/h；除渣裝置用于清除切削時(shí)產(chǎn)生的泥土，并用泥漿進(jìn)行護(hù)壁。在施工過程中，采用與之相匹配的高強(qiáng)度混凝土，建造堅(jiān)實(shí)的防滲結(jié)構(gòu)。在實(shí)際操作環(huán)節(jié)，結(jié)合工程實(shí)際需求，將各種規(guī)格的刀具結(jié)合起來，切口寬度控制在0.2-0.5m，深度最大為40m。鋸槽成墻技術(shù)有著較為出色的性能表現(xiàn)和廣泛的適用場景，在防滲工程中，可聯(lián)合采用自凝砂漿與固化砂漿。

3.鏈斗法成墻工藝

在鏈斗法成墻工藝中，采用鏈斗式挖溝機(jī)挖土，將排樁降至對應(yīng)的成墻深度，開槽機(jī)以恒定的速度推進(jìn)，實(shí)施溝槽開挖、泥漿護(hù)壁等施工，而細(xì)石混凝土澆筑方式則與鋸槽法大致相同。

4.射水法成墻工藝

射水法成墻技術(shù)是在射水法的基礎(chǔ)上，在水下進(jìn)行導(dǎo)管灌注施工的一種技術(shù)。在射水法成墻施工中，應(yīng)加強(qiáng)對墻體接縫的質(zhì)量控制，使整個(gè)接縫平整光滑，接縫緊密而牢固；依據(jù)墻體的使用功能，薄壁防滲墻、承重結(jié)構(gòu)墻可分別采用平面對接、齒嵌連接等連接方式。射水法成墻工藝的實(shí)施，使成壁精度有了顯著改善，應(yīng)用于粘性土、沙及細(xì)粒礫石層，可取得良好的孔壁成形效果。

（三）復(fù)合土工膜技術(shù)

在水利工程施工中，應(yīng)充分考慮工程建設(shè)的具體情況與相關(guān)設(shè)計(jì)要求，選用合適的復(fù)合土工膜，確保整個(gè)工程的防滲效果。首先，按施工范圍對復(fù)合土工膜進(jìn)行切割，并將其拼接成符合工程要求的塊材。其次，鋪設(shè)復(fù)合土工膜分為渠道底部鋪設(shè)和斜坡鋪設(shè)兩個(gè)階段。沿渠道軸線方向滾動鋪設(shè)，將渠底復(fù)合土工膜做成“丁”字型，防止出現(xiàn)交叉接縫。最后，在虛焊部位放置一塊長板，使得焊接機(jī)可順利在基臺上行走，保證焊接作業(yè)的有效性。

三、結(jié)語

總的來說，水利防滲處理是相關(guān)工程建設(shè)中必不可少的一環(huán)，在具體操作時(shí)，應(yīng)基于水利工程地域特征和實(shí)際建設(shè)需求的分析，對具體的防滲處理技術(shù)及方法進(jìn)行合理選取，針對滲水病害易發(fā)區(qū)域進(jìn)行控制，從工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性和高效性層面加以綜合把控，保證水利工程建設(shè)的有序推進(jìn)。

文章來源：《產(chǎn)品可靠性報(bào)告》http://00559.cn/w/kj/32519.html