水利工程论文发表水利工程防渗技术研究

　　摘要：水利工程是一项利国利民的工程，在国家的经济建设中发挥着重要作用。水利工程中的防渗工作是水利工程建设中的重要部分，其施工质量直接影响工程的整体质量及后期运行水平，也关系到下游人民的生命和财产安全。因此必须高度重视水利工程中的防渗工作，采取合理的防渗技术进行加固处理。本文首先分析了水利工程中发生渗水原因，然后介绍了几种水利工程防渗的材料，最后重点介绍了灌浆技术和防渗墙技术在水利工程防渗中的具体应用。

　　关键词：水利工程,防渗技术,防渗墙,灌浆,高压喷射灌浆

　　一、水利工程中发生渗水的原因

　　一、 (一)施工缝引起的渗水

　　这种情况大多出现于大面积施工的情况下，在施工过程中，施工人员习惯性地将大面积混凝土分为几个区域，这几个区域之间的连接就很容易出现缝隙，导致此处的防水能力比较薄弱，容易出现渗水问题，另外如果模板支撑不牢固，没有充分密实，一当出现跑浆就容易形成蜂窝麻面，进而导致缝隙渗水。

　　(二)穿墙管引起的渗水

　　在部分相对特殊的水利工程中，例如散滩电站的水下工程中，这类工程需要诸多类型不同的水管、电管等，这些管道必须与主体工程相互连接，如果此处焊接不密实，以及形成渗水现象。另外，如果混凝土浇筑过程中由于混凝土捣碎不够充分密实，也极易形成蜂窝麻面或者空洞，进而容易产生渗水的事故。

　　(三)外界因素而产生的变形缝

　　1、止水带偏离

　　在变形缝处止水带通常都是固定不牢，偏离中心位置，而且容易造成混凝土振捣不够密实，进而导致大孔洞或者蜂窝麻面的出现，最后引发渗水情况。

　　2、基坑水位上涨

　　某些工程中也时常出现大面积渗水的情况，这类大面积渗水一般都出现在底板，其主要原因是由于基面周围的基坑降水无法达到应用的水平，这时的排水能力就相对较差，一旦遇到比较特殊的情况时，例如雨天停电或者机械出现故障，基坑水位就会上涨并且淹没了垫层，然而施工人员为了抢工程进度，在没有灌注混凝土条件的情况下带水强行进行施工，或者在灌注混凝土时，由于搅拌不均匀、振捣不密实等原因，造成混凝土的强度较低、缝隙较大等状况，一旦出现当大雨，就很容易出现大面积渗水情况。

　　二、水利工程防渗材料的选择

　　(一)土料防渗

　　土料防渗是指以粘土、灰土、三(四)合土等为材料修建的水利工程。土料防渗每天每方米的渗透量为0.06m3～0.17m3，是一种技术简单，造价低廉的防渗技术，能就地取材，施工简便，但是冲淤流速难于控制，抗冻能力差，维修养护工程量大。因此，只适用于气候温和地区的中小型水利工程。

　　(二)水泥土防渗

　　水泥土防渗是将土料，水泥，水拌和而成，其渗漏量与土料防渗效果一样。水泥土防渗因施工方法不同分为干硬性和塑性两种，能就地取材，造价较低，施工容易，但抗冻性较差不宜在有冻害的北方寒冷地区，只适用于南方温和气候的无冻害地区，其寿命为8年～30年。

　　(三)砌石防渗

　　砌石防渗分为干砌石块，干砌卵石，干砌料石，浆砌石块等多种形式。砌石防渗的优点是防渗效果好，抗冲流速大，耐磨性能强，施工技术简单。能就地取材，一般渠内流速可达3.0m/s～6.0m/s，大于混凝土防渗渠的抗冲流速，就连干砌卵石的抗冲流速也在2.5～4.5m/s。其次抗冻和抗渗能力也较强，每公里的渗漏量在0.3～2.0之间。此方法适用于石料来源丰富，有抗冻和抗冲刷要求的水利工程。

　　(四)膜料防渗

　　膜料防渗是用抗渗漏薄模或其它复合膜料，其上设保护层的防渗方法，采用塑料薄膜或土工膜料防渗有较好的效果，一般可减少90%左右的渗漏损失，其渗漏量为每天每平方米0.04m3～0.08m3，当用土作保护层时，造价较低，但占地多，允许流速小，适用于中小型水利工程。当用刚性保护层时，造价较高，适合于大、中型灌区。

　　三、水利工程中常用的防渗处理技术

　　(一)灌浆技术

　　土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。

　　1、土坝坝体劈裂灌浆

　　土坝坝体劈裂式灌浆主要是根据坝体应力分布的规律，施以一定压力进行灌浆，从而使坝体沿坝轴线方向劈裂，向其里面灌注入一定量的泥浆，最终形成铅直连续的防渗泥墙。通过土坝坝体劈裂灌浆后，有效实现漏洞堵塞，避免裂缝或切断软弱层，从而提高土坝坝体的整体防渗能力土坝坝体变形稳定性。对于裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群，同时，对于坝体施工条件比较差，或者在施工中有上下游贯通横缝出现的，都应该进行全线的劈裂灌浆。

　　2、高压喷射灌浆

　　通过高压水泥浆液射流来冲击并破坏被灌地层结构的高压喷射灌浆防渗技术，是依靠被灌地层土颗粒与水泥浆液掺混在一起，而形成壁状固结体并达到防渗效果。同时，根据防渗要求和被灌地层结构的不同，我们又可以将高压喷射灌浆分为摆喷、定喷和旋喷这三类。此外高压喷射灌浆防渗技术具有以下几方面的优点：工效高、设备简单、造价低、料源广以及搭接防渗的效果良好。但不足之处在于其所需机具多并且难以控制，同时对地质条件的要求也比较高，因而在一定程度上限制了它的推广与运用。

　　3、卵砾石层防渗帷幕灌浆

　　卵砾石层的防渗帷幕灌浆技术，通常是采用粘土为主并且加少量水泥的混合浆液进行灌注。与在岩石中的灌浆不同，在卵砾石层灌浆往往很难形成自立的钻孔，所以一般采用循环钻灌阀跟管灌浆、套阀式灌浆以及打管灌浆的方法。同时，由于受施工现场地质条件各种因素的限制，难以做到有效控制浆液的填充范围。因此，必须采用三排以上的灌浆孔，才能使该灌浆技术符合相对较高的防渗标准，保证水利工程防渗质量合格。

　　(二)防渗墙处理技术

　　防渗墙处理技术主要在渗透系数低、墙体厚度适中、耐久性良好的工程防渗工作中采用，此种防渗处理技术具有施工成本低的特点。防渗墙施工中具体有锯槽法、射水法等多种施工工艺。

　　1、多头深层搅拌水泥土成墙工艺

　　多头深层搅拌桩机一次多头钻进，把水泥浆喷入土体并搅拌，使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩，桩与桩搭接形成水泥土防渗墙。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低，适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层。实践证明，多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显，在地下防渗工程中质量可靠，投资最经济、最有效，具有一定发展前景。

　　2、射水法成墙工艺

　　射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。利用造孔机成型器内的喷嘴，射出高速水流来切割土层，成型器上下运动切割修整孔壁，采用泥浆护壁，正循环或反循环出渣。槽孔形成后，浇筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.22～0.45m，深度可达30m。成墙垂直精度可达1/300，适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。

　　3、锯槽法成墙工艺

　　在先导孔中，锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动，一边以0.8～1.5m/h的速度(根据地层状况)向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外，并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土，形成宽度为0.2～0.3m的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合，开槽宽度可达0.2～0.5m、深度达到40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好，并且成墙深，适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。

　　4、垂直铺塑防渗技术

　　垂直铺塑防渗技术,即利用适用于不同地质情况的刮板式、旋转式、往复式三种形式的开沟造槽铺塑机，在坝体(基) 内开出一定宽度和深度的连续沟槽，并随即在沟槽内铺设塑料薄膜和填以设计要求的回填料，经过填料的湿陷固结形

　　成以塑膜为主要幕体材料的复合防渗帷幕，造槽宽度20cm 左右，适用于砂砾石层、砂土、粘土层。在含有大颗粒的沙砾石层采用该技术要慎重。

　　结语

　　综上，水利工程的防渗施工是一项十分复杂的且难题众多工程。但是，由于防渗质量的好坏直接影响着整个水利工程的质量，并决定此工程能否正常投入使用，此外还涉及到人民大众的生命安全问题，因此要对防渗工作加强认识，并采取有效措施进行加固处理，相信随着技术的不断完善和发展，我国的水利工程防渗工作一定能获得更大的发展。

　　参考文献

　　[1]余世华.关于水利工程防渗施工处理的技术分析[J].价值工程，2011.30.

　　[2]金丽华，周岚辉.关于水库风险问题分析[J].中国集体经济(下半月)，2007.11.

　　[3]张伟.水利工程中防渗施工工艺探讨[J].科技风，2010.10.

　　[4]金向红.多头小直径深层搅拦桩截渗墙施工质量的控制[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2008.2.