防渗处理技术在水利工程中的应用

摘　要： 近年来，我国水利工程的规模不断的扩大，施工技术也不断的革新，因此在工程防渗技术处理这方面有了更高的要求：本文结合工程实例，对各种常用的防渗处理方式进行系统介绍、阐述了水利工程中沥青混凝土防渗墙技术和和灌浆施工技术的各个环节，以及施工工艺和施工质量的控制，希望能给业内人士提供参考。 　

关键词：水利工程；防渗处理，防渗墙；灌浆
我国小型水利枢纽工程除了在防洪抗早方而外在农业灌溉、工业发电已经生活用水方而都起到了不可替代的功能。然而随着时间的推移，大部分过长都出现了一些病险问题，例如渗透破坏、开裂、滑坡和没治，其中以渗透破坏为主。这些问题造成了水利枢纽在运行过程中的隐患。因此对于防渗处理施工的技术成为了重中之重。以下就介绍几种在水利工程中常用的防渗处理施工技术。
　　1.灌浆施工技术
　　1.1灌浆法基本原理
　　灌浆法主要是运用压力在钻孔作州下把同结的浆液注入到岩石的缝瓣中去也可以是建筑物的裂缝中去，一定程度上改善施工物体的物理性能。在灌浆的过程中，需要克服各种阻力把浆液渗入提防的缝隙中去。用于灌浆的材料主要包括水泥粘土浆、水泥——水玻璃浆、水泥浆以及料十浆等等。水泥粘土浆是混合了水泥和粘土这两种主干材料而出的。它的特点是：成本低、性能较好、抗渗性好、互相补充缺点、流动性好、结石率高，在堤坝J钎渗灌浆中应用十分广泛。灌浆法施工技术在实际工程中有着广泛的应用，以下举例说明。
　　1 2工程概况
　　某大坝土质均匀，在大坝基础部分发现有侧漏现象，十分严重。通过翻阅地质报告得知该大坝当初在施工过程中没有把基础清理干净，导致坝体与基础接触的地方发生上渗漏现象。在坝体与基础接触层之间有一层20cm厚的腐殖土，浚该腐殖土主要是由一些腐殖质、植物根系、砾石和砂石等杂质组成，因此该土层具有含水量大、强度低且呈流塑性的特点，是墙透水层。在主河槽段，大坝基础处的砂岩表面风化程度较强，在筑坝时这些被破碎风化的砂岩没有被清除，也导致了层面和接触面渗水。由于在坝基的砂岩中会存在一些节理裂隙和层间泥化夹层，而水库中的蓄水就会通过这些裂隙流出，造成渗水。综上所述，这次的防渗处理范围包括坝基一到三层，前两层是土层所以采用高喷灌浆法，而第二层则采用帷幕灌浆法，两种灌浆法结合使用。
　　1 3高喷灌浆施工工艺
　　所谓高压喷射法就是当当工程钻机达到设计处理深度后，通过将高压泥浆泵向周围土体喷射固化浆液。在孔隙底部喷杆端部位置下安装了一个特殊的喷嘴来实现高压喷射。同时喷杆旋转上升，将喷射范围内的土体通过高压打碎，并破碎的土体与剧化浆液混合在起，等混合体凝到后就成为所需具有防渗功能的同结体。具体施上步骤为：(1)检查喷水角度，喷浆前为了保证水、气管道、浆以及喷嘴处在通畅的状态，需要将水角度和沣浆管调整到设计值。(2)调浆。每班需作业4至5次，主要是严格控制浆液的比重，当浆液的相对密度误差超过1%时要停止喷射并调整水灰比。(3)破坏地层。高压泥浆泵喷射出的高速水流作用于喷射范围的土体时，巨大的压力使得土体遭到破坏，反复作用加速了土体的碎裂。(4)升扬置换。高压使得水束周围的形成气幕，这降低了水束的摩擦力所以在实际施工过程中要适当增加喷射的切割长度。在喷射切割长度末端，水、气体、浆被以及颗粒组成的混合液呈现一种沸腾状态。这种状态有利于升扬时将地层中的小颗粒带出，使得地层结构更加整合坚固。(5)注入浆液搅混。注入浆液时需沿着水、气射流切割掺搅范围，这样浆液挤压原地层形成平整表面，有利于整个
注浆过程。(6)渗透凝结。灌注浆液通过静压力渗透到喷射外围内的土体孔隙中。凝固后就形成了层具有防渗作用的过渡层，改过渡层性能及其形状则根据实际要求确定。通过上述方法满足防渗要求。
　　1 4帷幕灌浆施工工艺
　　将具有胶凝性及流动性的浆液通过钻孔压入岩层的裂缝中，浆液需要按照一定配合比配置，通过浆液的凝结来达到岩基的抗渗性和整体性，这种方法就称作帷幕灌浆法。卵砾石层中的憾幕灌浆也是采用黏土加少量水搅拌组成的混合浆液，差别在于是作用于岩石中。由于在卵砾石层中钻孔不容易，所以可以采用循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆、套阀式灌浆的办法。但是这种方法它的缺点是地质条件的不同浆液填充范围不好控制。所以为了使防渗功能效果提升，灌浆孔般要大于三排。使用金刚钻钻头并采用回转式进行限幕灌浆钻孔。孔位的误差不能大于l0cm，按照设计规定确定孔深。帷幕灌浆仍应从上到下分段灌浆法或者是孔口封闭灌浆法，同样先导孔仍应从上到下分段做压水试骑。钻孔和裂隙在灌浆前需要进行冲洗。每个钻孔底部可以进行裂隙冲洗和简易压水，而其他需要灌浆的部分就不需要进行冲洗。每个钻孔与前后左右四个孔之间的灌浆高差不得超过12cm。
　　1 5应用效果
　　灌浆是一项严谨的工程，因为是在岩石中钻孔，灌浆质量不能通过肉眼观察，因此在整个施工过程中，必须严格按照每个步骤和要点执行。在灌浆工作完结后的28天仍需要进行质量检测工作，在灌浆区进行钻孔检测同时还需进行压水试验。灌浆区岩体胶结情况也需认真观察记录。压水试验取得吸水率个能作为唯一的标准，应该通过多种途径取得数据，互相来印证。水库蓄水后，可以观察出使用者两种灌浆方法结合的方案应用的效果较好，各项指标都能满足，达到灌浆防渗要求。
　　2.防渗墙技术
　　21防渗墙施工工艺
　　混凝土防渗墙技术可以追溯到上个世纪六十年代，是一种主要应用在粒状地层中的垂直防渗技术。墙厚可以得到有效的控制，特点足结合紧密和安全可靠。防渗墙施工工岂要求比较严格，须根据现场的试验和实际施工情况。施工的顺序为：浇筑混凝土截水墙，并处型混凝土表面，然后进行测量放线，接着架立模板，在两端填筑过渡材料，浇筑沥青混凝土，最后拆模。
　　2 2 工程概况
　　一为了满足农业、工业及生活用水并具有防洪功能的水库，设计正常蓄水时的水位为216m，死水位是213.37m，防洪限制水位是213 37m，议讨洪水位为218 5m，校核洪水位为219.9m。这个水库的总库容是86.11 x 108 m3，本水利枢纽工程主坝是沥青混凝土砂砾石组成，粘土心墙堆石和粘土心墙砂砾石组成左右副坝。溢洪道采用岸坡开敞式。电站厂房则为河床式。水库两岸则 布置灌溉使用的输水管道．，位十河粹内的主坝下方是具有强透水性的含混砂砾石和砂卵石层。最大坝高度为4lm，坝顶高程为221.00m，坝项宽度为2m，长1658. 31 m。坝的
基本剖面上、下游都是采用二级坡。由于使用多年，在坝体上可以观察到许多纵横交的裂缝，这些裂缝直接导致了坝体的渗漏。2009年，施工单位在确定的坝线和选定枢纽布置方案的基础上，研究了主坝的防渗形式。因此对此工程，河床部分的主坝选择沥青混凝土防渗墙防渗方案。
　　2 3应用效果
　　整个上样完工后，必须进行认真的质量检查工作，对照图纸翻阅施工记录，将每一步过程进行复核。尤其是施工桩位，需检查是否遗漏。对于参加协助检查的检测单位必须具有合格的资质等级，并且技术装备齐全，通过对处理部位的检测，说明该施工方案效果良好，达到防渗要求。
　　3.结语
　　随着我国提防新技术的不断发胜，水利工程规模大，地质条件复杂，施工工期长，坝材料多样化，工程质量要求高等特点，需要工程师们针对以上特点提出不同的防渗加固方案，本文主要介绍了水利工程比较常见的两种防渗施工技术，通过工程实例，更加清晰明了的讲解了这种施工工艺。
　　参考文献
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　　[2]张伟.水利工程中防渗施工工艺探讨[J].科技风，2010，(10)
　　[3]覃振朝.水利下程防渗处理施工技术[J].中国新技术新产晶，2 010，(02)