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[摘要]堤防是水利工程中直接與水接觸的位置之一，需要具備較高的防滲能力。本文詳細(xì)論述并分析了現(xiàn)代工程背景中常見(jiàn)的防滲施工技術(shù)，旨在提升水利工程中各種防滲施工技術(shù)的應(yīng)用深度，保證我國(guó)水利工程的穩(wěn)定性與功能發(fā)揮。
水利工程是現(xiàn)代群眾正常生活的基礎(chǔ)保障措施之一，其可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)降水調(diào)控，保證各個(gè)時(shí)段農(nóng)業(yè)用水需求；當(dāng)降水集中時(shí)，水利工程也會(huì)實(shí)現(xiàn)多余降水的部分截留，避免洪水的產(chǎn)生。而堤防防滲施工作為水利工程施工的基礎(chǔ)內(nèi)容，其質(zhì)量必須得到保證。
1水利工程堤防防滲施工的重要性
水利工程堤防防滲施工是發(fā)揮其降水調(diào)控、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)支撐等作用的重要保障，若堤防產(chǎn)生滲水現(xiàn)象，其水資源時(shí)間層面的調(diào)控功能將會(huì)受到影響，因此堤防防滲施工在水利工程中重要性較為突出[1]。此外，堤防滲漏將會(huì)對(duì)水利工程的穩(wěn)定性造成較大的影響，其會(huì)加速壩體裂縫的擴(kuò)張，從而影響水利工程的使用壽命；也會(huì)對(duì)壩基造成一定的侵蝕，影響水利工程的穩(wěn)定性。因此，水利工程中堤防防滲施工必須得到較高的重視程度。
2水利工程堤防防滲技術(shù)
2.1混凝土防滲墻施工
混凝土防滲墻施工是松散透水地基垂直防滲處理的主要方式，也是現(xiàn)階段仍然大范圍應(yīng)用的技術(shù)流程中產(chǎn)生最早的形式，起源于上世紀(jì)五十年代的德國(guó)，我國(guó)在1958年正式研究出適宜我國(guó)施工環(huán)境的混凝土防滲墻技術(shù)方案，并投入使用。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，混凝土防滲墻施工已經(jīng)形成一套較為成熟的施工方案與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，可靠性極高。混凝土防滲墻基礎(chǔ)施工流程為鉆孔、清孔換漿、終孔驗(yàn)收、混凝土墻澆筑、工程質(zhì)量驗(yàn)收與防滲體連接處理。其中較為特殊的施工流程是清孔換漿。清孔換漿的主要目的為將鉆孔進(jìn)程中產(chǎn)生巖屑與砂礫泥漿置換成為預(yù)先配比好的泥漿，同時(shí)清理空隙中附著的巖石碎屑與泥土，保證后續(xù)混凝土墻澆筑進(jìn)程中，不同施工階段的墻體之間、墻體與壩基之間連接的緊密性，確?；炷练罎B墻的質(zhì)量，避免堤防滲水的現(xiàn)象產(chǎn)生?；炷练罎B墻防滲作用發(fā)揮的主體為施工中澆筑的墻體，因此，工程質(zhì)量的重要保障為漿液配比的質(zhì)量，通常混凝土應(yīng)選擇帶有強(qiáng)度適宜、防滲標(biāo)號(hào)較高、彈性模量較低特點(diǎn)的品種，拌合料選取的主要標(biāo)準(zhǔn)為高和易度與高坍落度。同時(shí)，混凝土灌注進(jìn)程中要注意控制速度，避免壩體開(kāi)裂。由于采用分段施工方案，墻體連接是堤防防滲功能保障的關(guān)鍵，施工中必須采取較高的重視程度，且進(jìn)行對(duì)此質(zhì)量檢驗(yàn)?；炷练罎B墻主要可劃分為：第一，圓樁柱型，是混凝土防滲墻產(chǎn)生初期應(yīng)用最為廣泛的方式，但該種方式澆筑墻體接縫較多，有效厚度較低，最終防滲質(zhì)量難以得到保證，基本不會(huì)出現(xiàn)在現(xiàn)代施工中；第二，墻板型，套接厚度與墻體厚度一致，整體性較強(qiáng)，多用于60米以下的混凝土強(qiáng)澆筑；第三，墻板樁柱混合型，連接處厚度可與墻體中間厚度等同，穩(wěn)定性與防滲功能較強(qiáng)，在深度大于60米的墻體澆筑中應(yīng)用較多。
2.2高壓噴射防滲墻
高壓噴射防滲墻現(xiàn)階段更多應(yīng)用在堤防加固施工中，是一種依托于先進(jìn)設(shè)備開(kāi)展的防滲墻建設(shè)方式[2]。具備原料成本低、工藝流程簡(jiǎn)單，施工噪聲小、施工時(shí)間短、防滲效果好等優(yōu)勢(shì)，是現(xiàn)代技術(shù)條件下較為理想的堤防防滲施工技術(shù)手段。其技術(shù)流程與常規(guī)防滲墻建立類(lèi)似，即通過(guò)鉆孔、清空、灌漿、施工檢驗(yàn)等流程完成防滲施工。但不同的是其施工進(jìn)程中以高壓的形式將漿液灌注到土層當(dāng)中，最終形成的防滲墻是漿液與周邊土粒的綜合產(chǎn)物，整體性較強(qiáng)，在防滲墻修補(bǔ)中使用不會(huì)產(chǎn)生與原有墻體連接不緊密的隱患。目前我國(guó)常見(jiàn)的高壓噴射施工技術(shù)有定向噴射、擺動(dòng)噴射與旋轉(zhuǎn)噴射。不同噴射方式最終形成墻體的形狀不同，應(yīng)用的施工環(huán)境也有所差別。高壓噴射施工質(zhì)量控制措施主要有：第一，樁位控制。由于現(xiàn)階段高壓噴射施工技術(shù)更多應(yīng)用在特定位置防滲墻加固與修補(bǔ)，樁位必須得到較高質(zhì)量的控制，避免樁柱錯(cuò)位導(dǎo)致局部滲水現(xiàn)象依舊存在；第二，垂直度控制，主要指鉆孔進(jìn)程中保證孔隙的垂直，保證漿液噴射位置的準(zhǔn)確，保證防滲墻修補(bǔ)施工的質(zhì)量；第三，漿液配比控制，防滲墻體灌注中常見(jiàn)的質(zhì)量控制措施，需要結(jié)合施工狀況針對(duì)性確定；第四，速度控制。主要指保證漿液提升速度的均勻，以保證最終灌注墻體厚度的均勻；第五，漿液回灌，主要指漿液凝固進(jìn)程中會(huì)產(chǎn)生不同程度的墻體收縮，需要通過(guò)一定措施將返漿重新引回孔隙之中，直至漿液表面不再下沉。
2.3帷幕灌漿防滲墻
帷幕灌注是將預(yù)制漿液灌注進(jìn)巖石或者土層的裂隙，在原有巖土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成連續(xù)阻水帷幕，從而實(shí)現(xiàn)堤防滲水預(yù)防的目標(biāo)。帷幕灌漿深度較大，常會(huì)深入地下不透水巖層，對(duì)地下水滲透防范與降低滲透水對(duì)閘壩的壓力均有一定幫助，是現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的水利建筑防滲技術(shù)方案。防滲帷幕主要可按由地質(zhì)環(huán)境不同造成的轉(zhuǎn)孔方式不同而劃分為雙排孔帷幕與多排孔帷幕；也可以按因防滲需求不同而造成的灌注是否深入不透水巖層劃分為封閉式帷幕與懸掛式帷幕。從分類(lèi)方式中不難發(fā)現(xiàn)，防水帷幕質(zhì)量控制的核心在于前期工作。在實(shí)際施工開(kāi)展前，要做好地質(zhì)環(huán)境與水文條件的了解，同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展灌漿試驗(yàn)，確定轉(zhuǎn)孔方法及深度、灌漿壓力及材料配比等基礎(chǔ)技術(shù)指標(biāo)，保證施工設(shè)計(jì)的合理性，進(jìn)而保證防滲帷幕最終建立的有效性。防滲帷幕施工質(zhì)量檢驗(yàn)常見(jiàn)手段為在防滲墻上轉(zhuǎn)孔進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)，但檢驗(yàn)存在問(wèn)題時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)灌，保證防滲帷幕施工質(zhì)量。防滲帷幕施工進(jìn)程中通常采用集中制漿、分段供漿的方式，因此，漿液運(yùn)輸工作的質(zhì)量必須得到保證。此外，由于灌注中采用持續(xù)向孔隙內(nèi)部加壓的方法，在遭遇透水性較高的地基時(shí)，為避免漿液過(guò)度擴(kuò)散，常采用分級(jí)加壓的方式。
2.4劈裂灌漿防滲
劈裂灌漿主要指利用高壓液體沖擊力，將已有堤防或者防滲墻功能缺失位置進(jìn)行整體破壞，而后注入高強(qiáng)度漿液形成新的防滲墻，提升堤防防滲能力[3]。劈裂灌漿防滲的基礎(chǔ)原理為由于壩體對(duì)稱性，與非集中降雨時(shí)段壩體兩端水位的對(duì)稱性，壩體整體受力平衡，因此，劈裂時(shí)，裂縫會(huì)沿縱向垂直延伸而不是直接導(dǎo)致壩體出現(xiàn)裂紋。同樣，在漿液灌注完成之后，也由于平衡力的存在，漿液凝固進(jìn)程中會(huì)承受四周的擠壓力，進(jìn)而使建澆筑墻體與原有墻體形成整體結(jié)構(gòu)，不會(huì)形成局部縫隙，實(shí)現(xiàn)堤防防滲功能的增強(qiáng)。劈裂灌漿防滲技術(shù)施工進(jìn)程中是對(duì)壩體的先破壞、后修補(bǔ)，因此，施工進(jìn)程中要注意：第一，分段展開(kāi)施工，避免同時(shí)對(duì)壩體造成過(guò)大破壞，影響壩體穩(wěn)定性；第二，劈裂時(shí)要注重保持裂縫的寬度，確保壩體的安全；第三，出于施工進(jìn)程中壩體的安全性考慮，需要分次灌漿，理論上單孔灌注次數(shù)不得小于五次。此外。雖然理論上劈裂灌漿技術(shù)適用于多種情況，但其在實(shí)際施工中使用范圍是受限制的，通常只應(yīng)用在如下情況當(dāng)中：第一，松堆土壩；第二，壩體浸潤(rùn)線過(guò)高；第三，壩體自身存在裂縫或者弱應(yīng)力區(qū)；第四，施工處帶有軟弱帶或者透水地層；第五，壩體遭受生物侵蝕嚴(yán)重，內(nèi)部多洞穴。
2.5水泥土攪拌樁防滲
水泥土攪拌樁指向特定位置噴射水泥漿，而后通過(guò)充分?jǐn)嚢鑼?shí)現(xiàn)水泥漿與原有土體的融合，待水泥漿凝固后形成多個(gè)結(jié)構(gòu)完整的土柱相互連接形成防滲墻。該項(xiàng)技術(shù)除提升堤防防滲能力外，對(duì)于其穩(wěn)定性增強(qiáng)也有一定促進(jìn)作用。且存在成本低廉、技術(shù)流程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是一種較為理想的防滲墻施工技術(shù)。但水泥土攪拌技術(shù)應(yīng)用環(huán)境一定程度上受到自然環(huán)境的限制，施工經(jīng)驗(yàn)表明，只有當(dāng)水泥漿與砂土、砂礫土等結(jié)合時(shí)，其防滲效果才能得到最大化體現(xiàn)。因此，水泥土攪拌樁防滲技術(shù)通常只被應(yīng)用在15厘米以內(nèi)的施工環(huán)境中。
3結(jié)語(yǔ)
水利工程堤防防滲施工對(duì)于水利工程的價(jià)值發(fā)揮有重大意義，且現(xiàn)階段防滲施工技術(shù)較為完善，存在多種技術(shù)方案應(yīng)對(duì)不同施工環(huán)境與要求。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)提升自身對(duì)于各種技術(shù)方案的了解與應(yīng)用能力，做好堤防防滲施工，保證水利工程的穩(wěn)定性與功能發(fā)揮。
【參考文獻(xiàn)】
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作者：馬建國(guó) 單位：秦安縣引洮配套工程建設(shè)有限責(zé)任公司