水利工程防滲處理灌漿施工技術(shù)探討
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摘要：文章對灌漿施工技術(shù)在水利工程防滲處理中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。首先分析了滲漏問題出現(xiàn)的原因及滲漏的表現(xiàn)形式，然后論述了具體的水利工程防滲灌漿施工技術(shù)。灌漿施工技術(shù)應(yīng)用于水利工程對防滲起到了積極作用，能夠?qū)Σ煌虻臐B透進(jìn)行補(bǔ)救。在水利工程施工前期應(yīng)做好建設(shè)工作，避免出現(xiàn)滲漏問題，后期如出現(xiàn)滲漏問題則可采用灌漿施工技術(shù)，以更好地加固工程，發(fā)揮水利工程應(yīng)有的作用。
關(guān)鍵詞：水利工程；滲漏；防滲灌漿施工技術(shù)
水利工程也被稱為水工程，是用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水以達(dá)到除害興利目的而修建的工程。我國是一個水資源匱乏且嚴(yán)重分布不均的國家，在古代就已經(jīng)興修水利以緩解用水困難，但古代技術(shù)有限，水利工程惠及的民生范圍較小，且僅用于農(nóng)業(yè)種植和貨物運(yùn)輸。隨著技術(shù)日新月異的發(fā)展和民生需要，當(dāng)前我國對水利工程更加重視，水利工程被廣泛用于防洪泄洪、發(fā)電、農(nóng)業(yè)種植及民生日常用水所需。
1水利工程的防滲問題
治理得當(dāng)、質(zhì)量過關(guān)的水利工程，是真正解決民生問題的工程。水利工程承受著水帶來的沖擊，還有風(fēng)吹日曬的煎熬、雨雪風(fēng)霜的侵蝕，一旦施工中有不當(dāng)操作，會隨著時間的流逝，演變成滲漏問題。因此防滲不僅在施工中是非常重要的工作，也是建成后要日常關(guān)注的問題。只有前期規(guī)劃、建設(shè)做到位，工程才能長久地發(fā)揮重要作用，更能減少后期維護(hù)的費(fèi)用。
1.1自然原因?qū)е碌臐B漏問題
水利工程坐落于江河之上，部分工程周邊叢林、山川疊嶂，可能發(fā)生山體滑坡、泥石流、洪水、地震等破壞力嚴(yán)重的自然災(zāi)害，對水利工程造成破壞，引發(fā)滲漏問題。即使沒有自然災(zāi)害的發(fā)生，地殼運(yùn)動帶來的地表沉降和一年四季的風(fēng)雨霜雪、溫度變化等自然現(xiàn)象對水利工程主體日復(fù)一日的風(fēng)化侵蝕，也可能造成水利工程的滲漏問題。
1.2人為原因?qū)е碌臐B漏問題
從前期選址、規(guī)劃、設(shè)計，到后期施工、驗(yàn)收、維護(hù)，每一道工序、每一項(xiàng)進(jìn)展都與工程質(zhì)量息息相關(guān)。比如，工程前期對地質(zhì)勘探與周邊環(huán)境調(diào)研不足，工程設(shè)計圖就可能出現(xiàn)施工偏差，給工程埋下滲漏的質(zhì)量問題隱患；施工中，采購及質(zhì)檢人員對施工材料質(zhì)量把控不嚴(yán)，導(dǎo)致工程不符合設(shè)計和使用要求，滲漏隨時會發(fā)生；施工人員不夠?qū)I(yè)、工序不夠嚴(yán)謹(jǐn)，管理人員驗(yàn)收不夠細(xì)致，也都無法對工程質(zhì)量有良好的保證，都可能出現(xiàn)滲漏，導(dǎo)致水利工程存在隱患，影響民生。
2水利工程中滲漏的表現(xiàn)形式
2.1變形縫滲漏
變形縫滲漏主要是由于在施工過程中未對止水帶進(jìn)行加固，使止水帶的穩(wěn)定性未達(dá)到要求，偏離中心位置，導(dǎo)致混凝土澆筑后出現(xiàn)不平整的麻面和孔隙。同時，振搗中施工人員工作態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)，混凝土密度未達(dá)到要求，也會引發(fā)變形縫滲漏，最終影響水利工程的質(zhì)量。
2.2施工縫滲漏
在普通的建設(shè)工程中，鋼筋混凝土材質(zhì)的墻梁柱因用量較小能夠快速澆筑完成，但水利工程中混凝土墻梁柱施工面積、體積龐大，為了方便快捷地進(jìn)行施工，施工人員會采取小面積、多次澆筑完成的方式。多個小面積的銜接會產(chǎn)生縫隙，施工過程中如果縫隙處理不當(dāng)，就會引發(fā)滲漏，從而影響工程質(zhì)量。
2.3穿墻管滲漏
穿墻管又叫作穿墻套管、防水套管、墻體預(yù)埋管。水利工程施工過程中，應(yīng)當(dāng)密切注意穿墻管等內(nèi)部設(shè)施的滲漏問題。穿墻管內(nèi)的水管、電管等管材、設(shè)備會影響水利工程的日常運(yùn)作，管道連接處的焊接牢固程度不符合設(shè)計要求、施工規(guī)范等，同樣會給水利工程日后發(fā)生滲漏帶來隱患。
2.4大面積滲漏
水利工程中，大面積滲水情況不多見。大面積滲水是工程主體受到河流本身的沖擊，以及自然環(huán)境和人為等原因使工程本身產(chǎn)生孔洞和裂縫，細(xì)小的問題若未被及時發(fā)現(xiàn)，就會逐漸演化、擴(kuò)大造成大面積滲水。
3水利工程防滲灌漿施工技術(shù)
灌漿是通過鉆孔（或預(yù)埋管），將具有流動性和膠凝性的漿液，按一定配比要求，壓入地層或建筑物的縫隙中膠結(jié)硬化成整體，達(dá)到防滲、固結(jié)、增加強(qiáng)度的工程目的。灌漿按其作用可分為帷幕灌漿、固結(jié)灌漿、回填灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、補(bǔ)強(qiáng)灌漿和裂縫灌漿等；按灌漿材料可分為水泥灌漿、黏土灌漿、瀝青灌漿及化學(xué)材料灌漿等。不同的作用、配比及施工技術(shù)會有不同的灌漿種類產(chǎn)生，而近年來隨著科技與施工技術(shù)的發(fā)展，比較常用的灌漿技術(shù)是高壓噴射灌漿技術(shù)、劈裂灌漿技術(shù)、控制性灌漿技術(shù)及防滲帷幕灌漿技術(shù)。
3.1高壓噴射灌漿技術(shù)
高壓噴射灌漿技術(shù)是指利用高壓射流的沖擊力破壞被灌土體，使?jié){液與土粒摻和凝結(jié)，從而形成防滲板墻的一種施工技術(shù)。此施工技術(shù)也有三種方式，即定噴、擺噴、旋噴。定噴可形成薄板墻，適用于低水頭的防滲工程；擺噴可形成較厚的板墻，適用于中低水頭的防滲板墻；旋噴可形成樁柱狀凝結(jié)體，主要適用于地基加固，同時也可適用于高水頭的柱列式防滲墻。實(shí)踐證明，高壓噴射灌漿技術(shù)具有操作相對簡單、施工效率高、成本控制較好等優(yōu)點(diǎn)，但也要注意，采用高壓噴射灌漿技術(shù)施工時，必須根據(jù)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況確定施工參數(shù)，這對設(shè)計人員和施工人員的專業(yè)性及操作專業(yè)設(shè)備的技能掌握要求非常高，每個技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性都會影響施工效果。另外，進(jìn)漿量、進(jìn)水量、漿液濃度也必須得到嚴(yán)格的把控，這樣才能確保施工質(zhì)量。
3.2劈裂灌漿技術(shù)
劈裂灌漿利用水力劈裂原理，在壩軸線上鉆孔、加壓灌注泥漿形成新的防滲墻體。堤壩體沿壩軸線劈裂灌漿后，在泥漿自重和漿、壩互壓的作用下，成為與壩體結(jié)合的防滲墻體，堵截滲漏；與劈裂縫貫通的原有裂隙及孔洞在灌漿中得到填充，可提高堤壩體的整體性；通過漿、壩互壓和干松土體的濕陷作用，部分壩體得到壓密，可改善壩體的應(yīng)力狀態(tài)，提高其變形穩(wěn)定性。劈裂灌漿具有設(shè)備簡便、操作方便、可在施工地點(diǎn)就地取材、無環(huán)境污染以及造價成本低、防滲效果好等優(yōu)點(diǎn)。劈裂灌漿技術(shù)適用范圍廣，能夠?qū)误w內(nèi)部進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整，降低應(yīng)力水平，解決壩體的滲漏和變形穩(wěn)定問題，這是劈裂灌漿的技術(shù)優(yōu)勢。運(yùn)用劈裂灌漿技術(shù)時應(yīng)嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)操作，否則不僅達(dá)不到預(yù)想效果，還可能引起壩體坍塌，發(fā)生安全事故，造成不可挽回的損失。
3.3控制性灌漿技術(shù)
控制性灌漿技術(shù)在水利工程中屬于新興施工技術(shù)，并逐漸普及?？刂菩怨酀{技術(shù)的基礎(chǔ)是瓦礫石層防滲帷幕灌漿技術(shù)，而控制性灌漿技術(shù)延續(xù)了瓦礫石層防滲帷幕灌漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又對其缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)，使傳統(tǒng)灌漿技術(shù)得到改變，并進(jìn)一步完善了傳統(tǒng)灌漿技術(shù)?？刂菩怨酀{技術(shù)是在水泥砂漿或混凝土中加入控制液，以此控制水泥砂漿或混凝土的凝固時間，從而達(dá)到該技術(shù)核心即控制漿液流態(tài)、漿液凝固時間、漿體與滲漏水體三個方面。工程實(shí)踐表明，控制性灌漿技術(shù)有效解決了串冒漿和壓重不夠等問題，能防止?jié){液大量流失，有效控制液壓與流量，適用于復(fù)雜地層的防滲處理?？刂菩怨酀{技術(shù)因其工藝簡單、針對性強(qiáng)、工期短、工程質(zhì)量高、成本低、堵漏加固效果好等優(yōu)點(diǎn)，常用于工程中一些難以探查滲漏的部位。
3.4防滲帷幕灌漿技術(shù)
帷幕灌漿技術(shù)也叫止水帷幕技術(shù)，是將漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙中，形成連續(xù)的阻水帷幕，以減小滲流量和降低滲透壓力的灌漿技術(shù)。帷幕頂部與混凝土閘底板或壩體連接，底部深入相對不透水巖層，以阻止或減少地基中地下水的滲透；與其下游的排水系統(tǒng)共同作用，還可降低滲透水流對閘壩的揚(yáng)壓力。水利工程在采用了帷幕灌漿技術(shù)后，灌漿洞壁潮濕的現(xiàn)象得到明顯改善，且無滲水現(xiàn)象的發(fā)生，對水利工程后期投入運(yùn)營階段的提前蓄水、按時發(fā)電打下了良好基礎(chǔ)。20世紀(jì)以來，帷幕灌漿一直是水工建筑物地基防滲處理的主要手段，當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)滲漏時，帷幕灌漿技術(shù)是有效的應(yīng)對策略，對保證水工建筑物的安全運(yùn)行起著重要作用。而帷幕灌漿技術(shù)使用的設(shè)備、施工工藝也相對簡便，對節(jié)約工程造價做出了貢獻(xiàn)。施工過程中可能會出現(xiàn)繞塞返漿、串漿、漿液滲漏等問題，但隨著經(jīng)濟(jì)與技術(shù)水平的提高，這些問題都會得到解決，能更好地在水利工程中發(fā)揮帷幕灌漿技術(shù)的優(yōu)勢。
4灌漿施工技術(shù)的質(zhì)量把控
我國地域廣闊、地質(zhì)地貌多種多樣，水利工程屬于地上、水下結(jié)合建筑，灌漿技術(shù)的應(yīng)用既可以有效處理大壩基巖，又能起到加固水下隧道墻體、防滲堵滲、襯砌回填、壩體接縫等作用。可見，灌漿施工技術(shù)對中國水利工程的建設(shè)具有非常重要的意義，因而在大力推廣的同時，也應(yīng)該更加重視質(zhì)量的把控。灌漿施工技術(shù)的程序，根據(jù)實(shí)際情況一般可分為兩種，逐段式灌漿法和一次灌漿法。遇坡度較大巖層施工時，大多采用逐段式灌漿法。逐段式灌漿法的操作是自上而下，對灌漿壓力的要求較高，且鉆孔的深度一般在3～6m，灌漿后必須保證漿液凝固達(dá)到要求；一次灌漿法與逐段式灌漿法基本相似，但要求不同，一次灌漿法深度比逐段式灌漿法深，一般在10m左右。水利工程的前期地質(zhì)勘測工作尤為重要?？睖y中如遇到可溶性巖石，那么附近可能有溶洞出現(xiàn)。而溶洞具有腐蝕性，應(yīng)及時制訂相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案和工程防腐蝕設(shè)計。若地質(zhì)勘察時未發(fā)現(xiàn)問題，則應(yīng)在主體施工前對土質(zhì)進(jìn)行采樣分析，核對地質(zhì)勘察報告，確保水利工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。施工時如遇冒水情況，尤其是冒水點(diǎn)比較集中、頻繁，地點(diǎn)比較固定時，通常是因前期施工不當(dāng)而造成的質(zhì)量問題，可能影響整個水利工程。為此，處理冒水問題時，要先對冒水區(qū)的水量大小進(jìn)行勘測，然后使用孔口管引流，做好現(xiàn)場記錄和相關(guān)密封工作。如在不同地點(diǎn)出現(xiàn)冒水現(xiàn)象，對于防滲灌漿技術(shù)也應(yīng)做出相應(yīng)的調(diào)整，在灌漿防滲工作完成后，使用防水材料將冒水點(diǎn)補(bǔ)好，防止二次冒水。
5結(jié)束語
產(chǎn)生滲漏的原因是多種多樣的，防滲處理灌漿技術(shù)更應(yīng)根據(jù)滲漏的實(shí)際情況采取不同的應(yīng)對措施，施工細(xì)節(jié)的安排也決定了灌漿施工的質(zhì)量結(jié)果。水利工程是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中基礎(chǔ)性、民生性的重要工程，灌漿施工技術(shù)的不斷完善是保障水利工程順利開展的關(guān)鍵，要重視并做好防滲工作，只有這樣才能為國家水利事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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作者：吳軍 單位：浙江廣川工程咨詢有限公司景寧分公司