浅谈水利工程的防渗技术

摘要：水利工程在保卫人民的人身和财产安全、促进社会经济发展等方面发挥着愈来愈重要的作用，因此水利工程的质量应受到特别关注。目前，我国水利工程在技术方面仍然存在一些不足，工程渗漏就是其中较为突出的问题。本文从实践工作出发,结合我国小型水利工程数量多、分布广、坝型多的实际，总结了一些科学可行的防渗技术，希望能够为工程质量的提高带来好的建议。

关键词：水利工程；防渗技术；防渗墙；灌浆技术

我国水利工程因我国地形地势等自然环境不同有很多的特殊性，小型水利工程数量多、分布广、坝型多就是其中之一。小型水利在我国发挥着重要作用，如提供人民生活用水、满足农业生产用水的需要、防洪减灾等。但是，由于工程技术不成熟、工程年久失修等原因，我国很多小型水利工程都存在很多问题。在这些问题中常见的有以下几点：一、水坝多处出现渗漏或渗透，坝体、坝基都有不同程度的渗透破坏。二、工程本身有严重的质量问题，达不到相关规范的质量要求，防洪标准低,抗灾能力差。三、工程建筑时间久远，日常维护不到位，出现因老化带来的渗漏问题。这些问题会使水利工程无法正常运作,不能发挥其应有的作用。一旦问题严重化并恶化到一定地步，就可能给人民的人身和财产安全带来威胁和隐患,因此要加大发现、解决问题的力度，采用有效的技术手段解决问题。在这些问题中，工程渗透问题最为显著，就解决这个问题提供以下两个技术手段。

1、修建防渗墙

修建防渗墙是一种有效地常用方法。防渗墙的修建有一定的要求，例如，要墙体厚度小、柔韧性强、耐用性强、渗透系数低、造价低。防渗墙有多种施工方法，如锯槽法、射水法、链斗法和多头深层搅拌水泥土等。各种方法都有自己的优势，施工者要根据工程需要、施工环境、资金等方面的具体情况做出选择。

1.1锯槽法

1.1.1锯槽法的设备要求：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的锯槽机。传动设备提供机械式与液压式两种传动方式。

1.1.2锯槽法的施工方法：一、锯槽机的刀杆在先导孔中以保持一定的倾斜角度，根据地层的状况以一定的速度（一般为0.8-1.5m/h）向前移动开槽角，在此同时作上下反复的切割运动。在这里可以使用不同规格的刀杆进行组合,开槽深度为40m、宽度在0.2-0.5m之间。二、将被锯切割下来的土通过排渣系统由正或反的循环方式排出槽,同时开始泥浆护壁。三、将塑性混凝土浇筑成宽度为0.2-0.3m的防渗墙。

1.1.3锯槽法的优势特点：连续成槽、墙体连续、工作效率高、成墙质量好,并且适用性强，可适用于砂土、粘土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层。

1.2射水法

1.2.1射水法的设备要求：设备主要有造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机。

1.2.2射水法的施工方法：一、用造孔机成型器内喷嘴射出的高速水流来切割土层,切割过程中成型器上下运动切割修整孔壁。二、利用正或反的循环方式排出土渣并开始泥浆护壁。三、槽孔形成后,将水下混凝土或塑性混凝土浇筑成防渗墙。

1.2.3射水法的优势特点：成墙质量高，厚度可达0.22-0.45m,深度可达30m。成墙垂直精度高，可达1/300。可适用于多种土壤状况，如粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。

1.3链斗法

1.3.1链斗法的设备要求：主要设备就是链斗式开槽机。

1.3.2链斗法的施工方法：一、开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将排桩倾斜下放到成墙要求的深度。二、开槽机前进挖槽,并开始泥浆护壁, 将被锯切割下来的土通过排渣系统排出槽。三、成墙。

1.3.3链斗法的优势特点：开槽宽度最高可达0.5m,深度在10-15m范围内。可适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。

1.4多头深层搅拌水泥土

1.4.1多头深层搅拌水泥土的设备要求：多头深层搅拌桩机。

1.4.2多头深层搅拌水泥土的施工方法：一、多头深层搅拌桩机多头钻进,将水泥浆喷入土体并搅拌。二、土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩。三、水泥土桩搭接成水泥土防渗墙。

1.4.3多头深层搅拌水泥土的优势特点：成墙深度最高可达22m,渗透系数0.3MPa。施工简单、污染小、防渗效果明显、投资少造价低,可适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾直径小于5cm的砂砾层。

2采取灌浆法

灌浆法有多种类型，如土石坝坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、控制性灌浆等。每种灌浆类型有各自特点，施工者要具体问题具体分析。

2.1土坝坝体劈裂灌浆

2.1.1方法简述：此法根据坝体应力分布的规律,通过灌浆压力沿坝体的轴线方向劈裂坝体,同时将泥浆灌进，从而形成连续的防渗泥墙。针对不同程度的坝体裂缝采取不同程度的灌浆。在可能有裂缝的区域采取局部灌浆,均匀布置灌浆孔群；对于施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝的坝体,要进行全线的劈裂灌浆。

2.1.2主要作用：一、堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力。二、通过浆、坝互压和湿陷, 重新分布坝体内部应力,提高坝体的稳定性。

2.2高压喷射灌浆

2.2.1方法简述：用高压水泥浆液射流去冲击被灌地层并破坏其结构,在此过程中使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,从而形成壁状固结体起到防渗作用。

2.2.2方法特点: 设备简单、料源广、造价低、工效高、防渗效果好。

2.3控制性灌浆

2.3.1方法简述：控制性灌浆是新提出的一种改进型的灌浆方法,是对传统灌浆工艺的一种调整。

2.3.2方法特点:通过控制浆液的压力和流量,在保证质量的前提下,控制灌浆范围,节约资本。

结束语：本文提供了两个典型的防渗技术，这两项技术在具体的工程施工中各有优劣，希望水利工程工作者们结合自身实际选择适合的技术方法。另外，还有很多不典型但应用性强的技术，水利工程技术人员应努力总结并创新，以推动水利工程防渗技术的进步，造就更多更好的水利工程项目。

参考文献：

[1] 水利工程施工中的防渗新技术及应用--《河南水利与南水北调》2008年09期

[2] 周群。高压喷射灌浆原理、施工方法及在水电工程中的应用[J];广西电业;1996年04期

[3] 白永年。劈裂灌浆技术在岭澳水库大坝防渗加固中的应用[A].全国病险水库与水闸除险

加固主业技术论文集[C]北京：中国水利水电出版社。2001