水利枢纽工程中防渗技术的应用

摘 要：文章概述水利枢纽工程中灌浆技术以及防渗墙工程的种类与应用，并结合具体工程，探讨水利枢纽工程防渗施工技术。

关键词：水利枢纽工程；防渗技术；施工

中图分类号：TV文献标识码： A

水利枢纽工程中的防渗施工技术中存在的难题多之且复杂。但是，因为防渗质量的高低直将接影响到整个水利枢纽工程能否正常的投如使用，牵涉到广大人民群众的安全能否得到保障等问题，所以在施工过程中要严格按照相关的规定进行的同时，还要大胆探索、勇于创新，为解决问题创造出更好更符合要求的新技术。

1 灌浆技术的种类与应用

1.1 卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆，一般是采用以粘土为主混以少量的水泥的混合浆液来进行灌注。而因为地质条件上的限制，无法有效地对浆液的填充范围进行控制。而为达到防渗标准，一般需要使用3 排以上的灌浆孔。这种灌浆法不易形成独立的钻孔，一般所使用的方法有套阀式灌浆、打管灌浆等。这种灌浆方法中钻孔的质量会直接影响整个水利枢纽工程灌浆的质量，所以要对这一钻孔过程高度重视。

1.2 高压喷射灌浆法

这种方法是利用高压水泥泵中的水泥浆液的冲击力完成对被灌浆土层结构进行破坏，使被灌土浆层的土颗粒与泥水浆液混合凝固，形成拥有一定形状以及性能的固体，以此来起到防渗的作用；而根据被灌浆土层的结构以及防渗的需求不同，高压喷射中又分为定喷、摆喷和旋喷等方法。高压喷射灌浆防渗处理的优点有设备简单、材料来源广、效率高、工程造价低，搭接防渗的效果好等。而它的缺点则是由于机械多、对地质条件的要求高等原因，无法控制好漏喷现象。

1.3 膨胀浆塞法以及控制性灌浆

膨胀浆塞法灌浆一般多用于大坝横缝渗漏上，它是利用浆液填满钻孔和邻近的横缝，以此来达到防渗的目的。这种方法有施工效果好，浆液填充饱满等特点。

而控制性灌浆则是近几年刚提出的一种新型的灌浆工艺，是对传统工艺的改进，通过对浆液压力和流量的控制，在确保质量和效果的情况下，有效的对灌浆范围进行控制，既节约时间又不浪费投资。

2 防渗墙工程的种类与应用

2.1 倒挂井法成墙

倒挂井式成墙法是一种用传统方法修筑的垂直防渗墙，它最主要的地方就是用人工进行挖掘，用井的方法把冲击钻造孔法代替，每井都浇成一个混凝土材质的井，而各井柱间又互相搭接，组成整片的混凝土墙，将透水地层隔断，这样，也就达到防渗的目的。利用此法，既不需要使用专门的成槽机械，同时也不需要用泥浆护壁。

2.2 射水法成墙

射水法成墙所需要的设备主要有浇筑机、造孔机和混凝土搅拌机三种。这项工艺主要是利用造孔机成型器，射出高速水流来对土层进行切割，而成型器则上下运动切割修整孔壁，并使用泥浆护壁，正循环或反循环出渣。等槽孔形成之后，再浇筑混凝土，形成薄壁防渗墙。

2.3 多头深层搅拌水泥土墙

这种工艺的要求是搅拌机要一次多头的钻进深土层，同时将水泥浆喷入土体并进行搅拌，让水泥浆与土体可以充分混合，然后凝固成一层水泥桩，再将桩与桩进行连接形成水泥土防渗墙。这种工艺具有施工简单方便、无污染、工程造价相对较低的优点。它一般适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层，这种方法防渗效果明显，工程质量可信，所以它的发展前景十分广阔。

2.4 锯槽法成墙

在此项工艺中，上下切割的锯槽机的刀杆按特定的倾角和一定的速度向前移动开槽；而被切割下来的土体则由排渣系统全部排出槽外，并使用泥浆护壁，最后再浇筑塑性混凝土，形成防渗墙体。锯槽机转动切割方式有机械式和液压式两种。不同规格组合的刀杆，具有不同的开槽效果。锯槽法适应于粘土、砂土等砂砾石地层。它的优点就是成槽连续、效率高、墙体连续、质量好成墙深成墙深。除此之外，它还能利用自凝灰浆、固化灰浆等形成不同强度以及抗渗指标的防渗墙。

3 水利枢纽工程防渗施工技术

3.1 工程概况

在阳东县兴建的某水利枢纽工程，是以补水和供水为主，发电为辅的大型综合性的水利枢纽工程。主要建筑由大坝、右岸导流泄洪洞、左岸引水发电洞和地下厂房四部分组成。工程坝址距阳东县城45km，总工期为55 个月。其中：施工准备期18 个月，主体工程施工期24.5 个月，工程完建期限12.5 个月。

3.2 施工技术上的创新

3.2.1 坝基上的垂直防渗

该工程中的坝基防渗处理上的难度在水利枢纽工程史上都是少有的，所以坝基的防渗是整个工程的重要难点之一。而为了让坝基垂直防渗设计与工程的实际情况更相符，在工程开始之前进行了相关的实验，得出以下结论：

（1）坝基的垂直防渗在技术上是可行的。在施工前进行的实验中取得的成果表明，在覆盖层深厚、地质条件复杂的位置，采用此种技术进行防渗，所需要的资金要比预期投资少且工期短。

（2）冲击反循环钻机的使用提高了施工效率。在覆盖层深厚的地方，结合冲击反循环钻机和冲击钻机两者的优势，使用钻劈法和钻抓法成槽工艺，大大提高了建造混凝土防渗墙的效率。

（3）改进传统工艺。在进行的坝基灌浆实验的成功，表明了“孔口封闭、自上而下”的分段循环灌浆是可行的。这种方法解决了灌浆施工中的一系列难题，是对传统方法的改进，可在同类工程中进行应用。

3.2.2 坝基覆盖层深厚处混凝土防渗墙技术

（1）墙段连接施工技术。坝基混凝土防渗墙槽段以45m 为界，其上的接头使用接头管法连接，而之下的则采用钻凿法连接。

（2）覆盖层深厚处的钻孔技术。经由对坝基的防渗施工，已经形成了一套完整的处理复杂地质条件的覆盖层深厚处的防渗技术。在钻孔时使用泥浆护壁，并在泥浆中掺入防塌剂和增粘剂，这样可以大大提高孔壁的稳定性。而混凝土防渗墙在搭接时则采用接头管法，覆盖层深厚春勇孔口封闭法。

3.2.3 防渗墙施工中的碾压式沥青混凝土技术

（1）大坝防渗体的选择。工程处拥有丰富的沥青混凝土骨料，却没有粘土，所以，在此处的坝体防渗体选料上，将粘土心墙用沥青混凝土心墙代替。而与粘土心墙相比，沥青混凝土心墙有这样一些优点：①它具有不透水性、可塑性、伸缩性以及稳定性等特点，受外界因素影响相对较小。②因为原料地与施工地近，避免了许多因运输而产生的问题。③这种材质的坝体抗震性好，且具有良好的适应性，能够进行缺陷自愈。

（2）沥青混凝土心墙的施工技术。在整个水利枢纽工程施工过程中，此种墙体的施工环节多、要求高、同时质量控制标准也高并且施工干扰大。所以在施工中有以下几点需要注意：①选用的材料配合比误差要控制在一定范围内。②现场施工时，要经常进行取样，对骨料进行检测，在沥青混合料生产出来前，操作人员对混合料的各个部分拌以及系统的各种装置进行严密的检测。③沥青混合料在拌制时，要将先后顺序和相应的时间掌握好。④将拌和好的沥青混合料卸入受料斗内，通过卷扬机滑轨送入拌和楼进行拌和，再将沥青混合料成品料仓（保温储罐）进行统一储存。

（3）沥青混凝土心墙在铺筑时的质量控制。①进行碾压时要根据施工要求加大检测频次，碾压温度要控制在145~155℃。②为了确保心墙的厚度，摊铺机在进行混合料的摊铺时，一定要保证速度均匀，派专人对其进行监督，心墙的大摊铺层厚度要控制在26~30cm，而压实厚度则为23~27cm。③心墙的宽度要满足设计要求。④要使用振动碾进行碾压，在进行碾压之前，要人工对碾压轮进行清理，碾压时要对温度、次数、方式和速度进行严格的控制。在碾压过程中要匀速行驶，决不能横跨心墙或是突然刹车。定期的对振动碾压进行检查和修理，以避免振动碾的频率、振幅以及振动力退化。

4 总结

总之，当前各种水利枢纽工程的数量不断增加，而由于这些工程建筑的老化，和工程施工中所存在的一些失误等问题，水利工程难免会存在一些渗透现象，所以对于水利枢纽工程防渗技术的研究是非常重要的。在应用时不能有任何的疏忽大意，要全力做好水利枢纽工程的防渗工作，保证水利枢纽工程的质量，使其能为我国社会的发展服务。

参考文献：

[1]康永泉．输水洞(管)加固在堤坝中的应用[J]．经济师，2013，(4)

[2]肖 红.关于堤坝加固技术的分析[J].重庆社会工作职业学院学报，2013， (12)