水利水电防渗墙施工规范精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇水利水电防渗墙施工规范，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：水利工程；防渗透技术；施工管理；施工控制

我国经济的发展速度在近三十年内创造了世界范围内的奇迹，我国经济增长势头十分迅猛，各行各业在这一阶段取得了长足的发展与进步。我国幅员辽阔、地大物博，水利资源丰富，水利水电行业从解放初的零起步，到现在也逐步迈入世界强国的行列。尽管我国水利水电发展迅猛，并取得了不菲的成绩，然而由于我国水利水电行业的快速发展，在大中型水利水电工程的建设过程中，也逐渐显露出许多不足之处和亟待完善的地方。首先，我国水利水电工程建设的工程技术力量比较薄弱，工程技术人员的专业性不强，知识不全面对施工的工程质量和施工安全带来了一定的隐患[1]。其中水利工程中防渗透技术作为水利工程技术中的重要组成部分，水利工程防渗透技术的应用和发展关乎水利工程技术水平的提高与进步。近年来，我国水利工程在防渗透问题上任然存在诸多问题，从葛洲坝水电站渗漏、上海过江隧道透水、杭州地铁渗漏等问题都是因为渗透问题造成的后果，水利工程渗透不仅可能导致极大的人民财产的经济损失，甚至可能导致人员伤亡等严重后果。所以在整个水利工程的施工管理和技术方案制定以及质量监管的过程中，防渗问题是水利工程中的关键。

一、水利工程中常用防渗透技术

1.水利工程中的液压抓斗混凝土防渗透墙技术

地下连续防渗透墙技术是目前水利工程中使用最为广泛的防渗技术之一。地下连续防渗透墙技术的核心技术是利用土石坝防渗加固以及小型垂直坝防渗，这种技术的优势是防渗墙施工简单、效率高，防渗效果较好。防渗透墙技术中又有液压混凝土抓斗法、振动成墙法、钻孔灌浆成墙法等方法。液压抓斗混凝土成墙法是防渗透墙制作的最高效的方法之一，通常在我国通过液压抓斗混凝土成墙法制作的防渗墙的厚度为0.3米，而在国外一些施工难度较大、工程质量要求较高的大型水利工程中抓斗成槽的深度可达0.7至0.8米。液压混凝土抓斗成墙法节能工程材料，防渗墙的垂直度和连续性都高，因此防渗墙的防渗效果好、性价比高。因此在水利水电工程建筑的施工中，防渗透施工技术是工程建设的关键理论，水利水电工程建筑施工作为复杂的施工体系，需要科学的防渗透技术手段作为保障，才能够保证施工顺利完成，工程质量符合要求，工程的使用寿命达到相关要求，同时工程具有较好的经济性和社会价值。

2.水利工程中的振动防渗墙技术

振动成墙技术是水利工程中常用的防渗墙制作技术，通常是利用机械振动使模具深入到设计的规定范围内，此后将模具去掉，从而形成了成槽，在成槽中注入混凝土便形成防渗墙。振动防渗墙制作技术工艺比较复杂，需要的施工设备较多，例如模板、振动插板、高频振锤等设备。加上水利水电工程建筑的施工环境复杂、施工难度大，而且与自然界中极不好控制的水做斗争，其难度可想而知。因此在水利水电工程建筑的施工中，防渗施工技术是工程建设的关键理论，水利水电工程建筑施工作为复杂的施工体系，需要科学的技术手段作为保障，才能够保证施工顺利完成，工程质量符合要求，工程的使用寿命达到相关要求，同时工程具有较好的经济性和社会价值。在利用水利工程振动防渗墙技术的过程中，要注意高频振锤形成的薄壁板墙应当比其它两种设备形成的防渗墙的深度更深，通常约0.3米左右，而利用振动插板、模板两种设备形成的防渗墙通常深度约为0.2米左右。

3.水利工程灌浆防渗技术

目前，在水利工程中采用的灌浆方法比较多，其主要有：防渗帷幕灌浆、高压喷射灌浆、坝体劈裂灌浆及控制性灌浆技术等[2]。随着水利工程技术的不断发展，帷幕灌浆防渗技术也日趋成熟。这种防渗技术主要采用水泥和粘土的混合料进行综合控制，并进行打管灌浆，打管灌浆的数量需要根据现场的实际水量、水压和环境等综合控制，打管灌浆的数量可以酌情增加和减少。高压喷射灌浆方法是水利工程灌浆防渗技术中应用较为广泛的一种防渗技术，它通过高压设备喷射出高压浆液，使被灌注地层在水泥浆液的充填下与水泥浆液混合后迅速凝结成从壁状固体，从而增强地基的防渗透能力，并且增加地基的承载能力。高压喷射灌浆法在施工工艺上有转动喷射、定点喷射等方法。高压喷射灌浆方法的主要特点是施工方便，施工工艺简单、施工中需要用到的工程机械设备比较简单，而且施工材料价格便宜，施工效率较高，因此在实际施工过程中，对于水利防水要求不是特别高的水利工程使用高压喷射灌浆方法施工是比较合理的选择。但高压灌浆喷射防渗技术的制约因素是，这种方法比较容易受到施工地质条件的限制，如果施工现场的地层土不符合灌浆要求，就不能采用这种防渗施工工艺。

二、结语

在水利工程施工过程中，防渗效果如何，不仅要充分掌握防渗技术和施工工艺，更要在实际水利水电工程建筑施工中，要保证企业和项目部制定的各项技术指标都达到规范要求，达到国家相关标准和企业标准的要求必须定期进行施工技术及管理的监督。通过运用科学的技术监督方法和试验手段，对设备和工程质量进行监督管理，对施工过程中的安全操作和规范操作进行定期监督检验[3]。

参考文献：

[1]汪炳生.塑性混凝土防渗墙技术在大同水库施工中的应用[J].沿海企业与科技，2007.

篇2

关键词：水利水电工程；防渗处理；施工技术

中图分类号：TV 文献标识码： A

引言

目前，国内大小不一、结构各异的水利水电工程工程数量众多，遍布全国各地，在各区域行使着防洪减灾，促进工农业生产，提供生活和消防用水等方面的重要职责，为人类社会做出了巨大的贡献。然而，由于很多水利水电工程工程建设的时期早，再加上各种自然因素的损害作用和在具体工作中的损耗等原因，许多水利水电工程工程出现了渗漏的现象。水利水电工程工程中的渗漏问题直接关系着水利水电工程工程的正常运行质量，最终制约着人类社会的正常运转，其利害关系不言而喻。因此，要加强水利水电工程工程的检修，一旦发现出现渗漏，要及时采取科学有效的技术措施加以维修和加固，保障水利水电工程工程的质量和正常作用的发挥。

1、水利水电工程的渗透问题

水利水电工程工程渗透问题是水利水电工程工程中较为严重的问题，它的发生，不但阻碍了水利水电工程工程的正常运行还给下游的人们生活带来了很大的影响。而渗漏问题的现象时有发生，特别是在整理和使用年限较长的水利水电工程工程中更为常见。通常情况下，对水利水电工程工程影响较严重且危害较大的问题就是渗漏问题，所以，对所发生的问题采取相应的有效措施，从而提高整体工程的质量，并且还能延长工程的运行年限。就目前的水利水电工程工程而言，主要有以下常见的问题：在工程施工的过程中，没有达到洪涝灾害的防渗要求。同时，坝体、坝基和岸坡等部分也出现了严重的渗漏问题，给下游人民的生活带了很大影响，同时造成了很大的生活压力。

2、分析水利水电工程工程中加强防渗处理的重要性

随着我国水利水电工程事业的不断发展，越来越多的水利水电工程正在不断的兴建，因而对于水利水电工程施工而言，在发展方面遇到了前所未有的大好发展机遇，然而机遇与挑战始终并存，随着水利水电工程行业的不断竞争，如何满足业主对水利水电工程工程质量的需求，已成为水利水电工程施工面临的重大问题。而渗漏问题一直是影响水利水电工程工程质量的重大瓶颈，而这就必须在施工中切实加强防渗处理，最大化的减少渗漏问题的出现，因此在水利水电工程中加强防渗处理具有十分重要的意义。

3、水利水电工程工程中渗水表现形式

3.1大面积渗水

在水利水电工程工程施工过程中，在底板处很容易出现大面积渗水的问题，造成这种现象的主要原因有水利水电工程工程的基础以外水位比基础平面的水位高，在施工过程中发生连续降雨的情况，排水系统不能及时将将基础外水位排至低于基础以下，导致积水对底板产生扬压力；因而混凝土在凝固前产生空隙，造成以后的大面积渗漏；另外，在浇筑混凝土过程中，施工单位为了加快施工进度，没有将混凝土搅拌均匀，或者没有将混凝土振捣密实，造成混凝土内部结构出现空隙，也会引起大面积底板渗水。

3.2穿墙管渗水

在进行水利水电工程工程施工时，需要对主体工程、电线管、水管等内部设施进行严格的检查，确保各工程设施的水环焊接没有缝隙，从而防止穿墙渗水现象，如果施工人员在施工过程中，没有严格的按照这些规定进行操作，或者混凝土振捣不密实，就很容易造成穿墙管渗水。

3.3施工缝渗水

在水利水电工程工程施工过程中，浇筑混凝土需要在连续大面积上施工，很多施工单位在浇筑过程中，经常将混凝土浇筑面积分成多个小单元，这样很容造成施工缝的形成，从而引起施工缝渗水。

3.4变形缝渗水

在水利水电工程工程施工过程中，施工单位没有对止水带进行精密埋置，导致止水带偏离中心位置，从而造成混凝土在浇筑过程中，出现空洞、蜂窝麻面等现象，加上混凝土振捣过程中，振捣不密实，引起变形缝渗水。

3.5在水利水电工程施工过程中。筑堤和新建建筑物外土方回填，如果达不到规范的压实度，或回填土料不符规范要求，也会产生渗漏、流土、管涌，甚至产生溃堤，对国家和人民生命财产会造成巨大损失。

4、水利水电工程防渗处理

4.1多头深层搅拌防渗墙施工技术

该技术主要利用多头深层搅拌机器，同时多头钻入土体，并在土体中喷入水泥浆且搅拌，从而将水泥浆液与土体之间形成一道水泥土桩，再将每根水泥土桩进行搭接，形成一道水泥土防渗墙。其成墙的深度可达22米，防渗墙具有较强的抗压强度和较好防渗系数，由于是其无污染、造价低和施工简便的特点，在水利水电工程防渗施工中得到了广泛的应用。但其适用范围主要是砂土、粘土、砂砾层以及淤泥土质的水利水电工程工程之中。

4.2链斗防渗墙施工技术

采用链斗防渗墙主要是利用链斗式开槽机，其排桩在旋转的同时利用链斗进行取土，再将排桩斜放至成墙深度，并利用开槽机进行沟槽开挖，再利用泥浆对开挖的沟槽进行护壁处理。由于其开槽的深度和宽度分别为16到50米和10到15米，所以该成墙工艺主要在砂土、粘土以及砂砾石地层之中的应用。

4.3锯槽防渗墙施工技术

锯槽防渗墙施工技术的应用，主要是利用锯槽机中的刀杆，按照一定的角度进行上下重复的切割运动，并结合地层的情况对切割的速度进行调整，通常每小时应在0.8到1.5米之间，并利用其排渣系统将切割的渣土及时的排出槽外，再利用泥浆对其进行护壁处理，最后进行塑性混凝土的浇筑，一般浇筑的防渗墙体的宽度应在20到30厘米之间。由于其开槽的深度和宽度最高可达40米和0.5米，加上其能连续成槽施工，因而其在多种地质条件下大都能采用。

4.4射水防渗墙施工技术

该防渗施工技术的应用需要砼搅拌机、浇筑机和凿孔机共同完成。首先采用水流速度较高的水枪将土层进行切割，但此水枪位于凿孔机之内，是凿孔及的喷嘴，并通过不断的上下运动完成整个孔壁修整和切割的过程，再利用泥浆对其进行护壁，结合实际需要，采取反循环或者正循环的方式进行出渣，再进行塑性混凝土的浇筑后形成薄壁的防渗墙。其厚度在0.22到0.45米之间，但深度能高达30米，具有较高的成墙垂直精度，尤其在堤坝加固中应用最为有效。

4.5灌浆防渗处理技术

灌浆防渗处理技术是指把还没有凝固的混凝土浆液灌注到水利水电工程工程建筑物的裂缝或者岩石的裂隙中的混凝土灌浆技术。灌浆防渗处理技术主要包括三个方面：高压喷射灌浆处理技术、土坝坝体劈裂灌浆处理技术和卵砾石层防渗帷幕灌浆处理技术。（1）高压喷射灌浆处理技术。这种技术依据地质结构和防渗要求的不同，可分为旋喷、摆喷和定喷三种方法，其工作原理是通过使用水泥浆液的高压射流冲击以摧毁被灌注的地层构造，从而使水泥浆与土颗粒进行混合，最后形成墙壁形状的固结体，阻止水渗透。（2）土坝坝体劈裂灌浆处理技术。这种技术在施工的过程中，要事先掌握水利水电工程工程坝体的应力分布等规律，然后通过施加一定程度的压力使水利水电工程工程建筑的坝体顺着坝轴线的走向断开，随即在当中灌注一定量的泥浆，最后形成坚固的防渗泥墙，达到防治水渗漏的目的。（3）卵砾石层防渗帷幕灌浆处理技术。这种技术的工作原理是粘土水泥混合浆液进行灌注，灌浆的方式有三种：打管灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆和套阀式灌浆，目前，这种技术是勘探和防渗处理的辅助手段。

结束语

在如此多的阻碍因素中，水利水电工程工程的渗水漏水问题特别严重，同时渗水漏水问题也影响着水利水电工程工程的质量，它给水利水电工程工程的性能造成负面的影响，同时还严重影响了水利水电工程工程下游人民的生命财产安全。因此，提升水利水电工程的建设质量，能够促进我国水利水电工程工程事业的未来发展。在水利水电工程工程建设中，适当的采取科学有效的防渗方法就显得特别重要。通过此文对水利水电工程工程防渗处理施工技术的深入探究，能够对其水利水电工程工程防渗施工技术有更深层的了解。综上所述，水利水电工程工程防渗问题较为重要，因此在水利水电工程工程建设的过程中，采取相应的措施对其进行处理，保证其工程的质量，具有十分重要的意义。

参考文献

[1]邱灏.水利工程防渗处理施工技术综评[J].黑龙江水利科技，2011，01：113-114.

篇3

关键词:水利水电建筑；混凝土防渗墙；施工技术

混凝土防渗墙施工需要做好大量的准备工作，之后才能够进行基槽开挖、导墙施工等。总体上讲，混凝土防渗墙技术不会对周围的环境产生过大的影响，也不会对产生过大的噪音，这对周围居民以及施工人员来说都比较好，但是施工过程中，保证工作面宽敞，否则施工人员无法顺利施工。

1混凝土防渗墙施工技术特点

首先，施工人员必须准备比较多的临时设施，比如准备钻机轨道、孔口导墙，构建供水、供电系统，准备辅助设施等。因此，在进行混凝土防渗墙施工中具有工作量大以及施工面广的特点，同时还必须要和其它的施工作业点保持良好的衔接。混凝土防渗墙工程通常都是进行的地下作业，因此在其施工过程中必定会存在一定的安全隐患以及质量隐患，而混凝土防渗墙本身施工过程中就具有一定的复杂性，那么这也就表明其施工不但具有一定的难度，其存在的风险也比较大。另外，混凝土防渗墙施工过程中还具有一个特点，那就是对周围环境所产生的噪音和污染影响比较小，甚至可以忽略。其施工的适用范围也非常的广泛，不管属于是哪一种复杂的土质地层均可使用。其中不但包括有坚硬的花岗岩，还包括软土层以及漂石层等。如果将其应用在大型工程之中，不管是其深度，还是厚度，均具有较强的应用弹性。最后还有重要的一点，混凝土防渗墙由于其是连续墙体，因此其防水性和承重性均比较高。

2水利水电建筑中混凝土防渗墙施工技术要点

2.1做好准备工作

混凝土防渗墙施工需要连接进行，不能中途停止，所以施工之前，施工人员要进行地基加固，比如挖槽、调放钢筋笼等，并且将混凝土浇筑期间所需要的所有的机械设备都准备好。施工前，施工、设计等专业性人员对设计图纸进行会审，并且将过去以往混凝土防渗墙施工中出现的问题进行了总结。地基加固时，要避免机械强烈振动，同时保证压力。混凝土防渗墙施工对应用水资源与电能，所以必须预先准备好。

2.2导墙施工

施工人员必须依照施工流程进行施工，首先进行测量放线，明确各个技术参数数据，之后进行导沟开挖与铺垫层施工，结束之后绑扎钢筋，立模板等。经过一系列施工操作之后，将内外侧回填，并且做好夯实处理工作。混凝土防渗墙施工，最为重要的步骤就是导墙施工，导墙施工的质量有所保证，混凝土防渗墙施工质量也就能够保证，同时施工安全也能够保证。正是如此，导墙施工现代更加重要，施工人员必须进行准确的放线，控制施工质量，并且选择最为合适的施工技术，尽一切可能保证导墙施工质量。

2.3基槽开挖

开挖人员必须在质量监督人员的监督下进行施工，如果在开挖过程中，出现了质量或安全问题，要立即停止开挖，待到找到解决方法之后再继续开挖。基槽开挖地点必须准确，即使出现误差，也要控制在指定的范围之内。基槽开挖结束之后，要立即进行整理，保证基槽底部干净整洁，没有其他杂质，将混凝土灌入到基槽中，但是在这之前，需要借助测绳来测量基槽深度以及厚度，如果深度不足还需要继续开挖。测量点至少要选择5个，这样能够保障不会出现塌孔。

2.4清孔与刷壁

混凝土防渗墙施工中需要轻孔与刷壁。现阶段，使用最为频繁的清孔方法是抽桶换浆法，简单的说就是将抽桶下放到孔底部，反复多次的冲击淤积物，淤积物通过底阀逐渐的进入到桶中，待到一定数量好，将抽桶提出槽孔外，直接将淤积物倒掉，不断重复这个环节，不仅能够清除孔底部淤积物，还能够将性能不佳的泥浆逐渐的置换到。刷壁主要是为了清除连续墙上的泥土。刷壁时，必须保证铁刷工不存在泥土，通常情况下，至少要刷20次，只有泥土完全清除干净，新老混凝土才能够有效的接合在一起。很多混凝土防渗墙施工中，施工人员的刷壁次数都未能达到相应的次数，这就使得两墙之间可能存在着大量的泥土，极其容易产生渗漏，也非常容易影响混凝土防渗墙性能。

2.5钢筋笼加工、吊装及水下混凝土浇筑

施工人员必须根据设计图纸要求来进行钢筋笼加工，同时在固定平台上进行焊接，必须保证加工平台平整，同时钢材搬运。钢筋笼主筋之间应该保持一定的距离，可以出现误差，但是要保持在1cm之内，笼宽也允许出现误差，但是也要保持在1cm之内，笼长误差要保持在在5cm之内。主筋接长般采用闪光对焊，水平横筋与主筋采用50%交叉点焊。地下连续墙的混凝土是靠导管内混凝土面与导管外泥浆面之间的压力差和混凝土本身的良好和易性与流动性不断填充置换被泥浆占据的空间而形成连续墙的。要得到质量优良的连续墙，

3搅拌桩防渗墙墙体检验

防渗墙的试验完成后，一般是在7天后对试验进行检查。挖开搅拌桩防渗墙体，对墙体观察并检测，做好记录。挖开墙体时，一般要挖的长宽深分别为3米、0.8米、1.5米。如果墙体有蜂窝或孔、洞是不符合要求的。搅拌桩防渗墙体的颜色不能乱，要均匀。搅拌形成的墙体必须有连续性。墙体的厚度、各桩位的间距都必须和工程设计的数据一样。室内试验检测是在防渗墙的试验完成14个小时后，挖开墙体取小样放在测验室对其水泥浆与土形成的墙体进行检查，检查墙体的强度和渗透性，通过墙体抗压力和渗透指数的特定数据为标准。通过施工14个小时后的检结果测算90天后墙体的抗压力和渗透性能。每道工序完成之后首先应经自检再报监理审批，验收合格之后再进行下道施工工序。从导墙放样挖槽，布钢筋混凝土浇筑，槽段划分等验收，审批合格后再进行下道工序施工。每槽段施上结束后，所有工序报表必须完整、清晰、综合工序签证合格报监理进行对本槽段质量评定施工中还应严格执行规范要求和设计。在进行混凝土浇筑时，每隔2h应取样进行扩散度和塌落度的现场检测。

4结论

综上所述，可知水利水电建筑施工中之所以会选择应用混凝土防渗墙技术，主要是因为该技术能够提高水利水电建筑的稳定性。但是需要注意的是，因为水利水电工程类型有很多种，每种对混凝土防渗墙技术都有差异性的要求，所以施工人员必须预先做好大量的调查了解。

参考文献

[1]崔久名.水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术的应用管理[J].江西建材,2014(14).

[2]李海峰.水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用[J].民营科技,2014(3).

[3]连华.防渗墙混凝土施工工艺及质量控制[J].中国新技术新产品,2011(17).

[4]陆岩,王晓光.混凝土防渗墙施工方法及工艺[J].黑龙江水利科技,2010(4).

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[关键词]：混凝土；防渗墙；施工技术；发展

混凝土防渗墙是覆盖层地基和土石坝工程的主要防渗措施，它利用专用的造孔机械设备营造槽孔，并在槽孔内注满泥浆，以防孔壁坍塌，最后用导管在注满泥浆的槽孔中浇注混凝土并置换出泥浆，筑成墙体。防渗墙施工技术被广泛用于水电基础加固项目中，它是水利水电工程中较普遍采用的一种地下连续墙，而且是透水体防渗处理的一种有效措施。

我国的水利水电工程采用的混凝土防渗墙技术始于上世纪50年代。1959年在北京市密云水库创造出一套用钻劈法建造深44m、厚80f的槽孔型混凝土防渗墙的新方法,取得了巨大成功。自1998年长江三峡工程混凝土防渗墙取得成功以后,我国的防渗墙技术总体上达到了国际领先水平,近年来并不断有新的发展。

目前混凝土防渗墙已是覆盖层地基和土石坝工程的主要防渗措施,并且扩展到其他领域,近半个世纪以来防渗墙技术不断向深度、难度和广度发展,取得新的进展。一、施工过程中常见的事故原因、预防及处理措施

（一）卡塞:

混凝土开浇时，导管内部隔离泥浆与混凝土的球塞被卡住称之为卡塞。

卡塞原因：a、导管塞的形状和制作材料不当。圆柱形、帽形导管塞，木材、钢板等硬质材料制作的导管塞容易被卡; b、个别导管管节受损变形过大，易造成卡塞。c、开浇时不先浇筑砂浆，或砂浆中含有碎石也有可能造成卡塞事故。

处理方法：如果刚开浇时发生堵管可判为卡塞，应提升导管，仍不下料，应立即拆卸部分导管直至被卡部位，然后重新下管浇筑。

（二）埋管：

混凝土浇筑时，因混凝土初凝，导管不能提升称为埋管。

埋管原因：混凝土坍落度较小，温度偏高，使混凝土的初凝时间过早。埋管过深不能起拔而筑（埋）管；停等时间过长混凝土强度上升造成埋管；导管连接法兰盘和提升设备状况不好造成埋管。

预防措施：浇筑时严格控制入仓混凝土的质量，及时测量混凝土的坍落度、温度，不合格的混凝土严禁入仓；高温天气应加快浇筑速度保证供应强度；浇筑过程中勤起拔、拆卸导管，严格控制导管的埋入深度。

（三）断桩：

在混凝土浇筑过程中因发生机械故障，混凝土供应中断等，处理不及时或不当导致槽孔内混凝土浇筑中断过长，超过混凝土初凝时间无法继续浇筑造成断桩。

断桩原因： a、清孔时泥浆质量较差，浇筑混凝土前槽孔内又采用加膨润土和碱的方法清孔，清孔不彻底，导致槽内落淤过大。b、浇筑时，料口把关不严，散落于槽孔内的混凝土散渣过多。c、沉渣与混凝土形成混浆层假面，假面过厚产生的粘着力和挤压力，对导管的握裹力较强，导致导管上浮，但起拔导管和重新下管均难以实现。

预防措施：在施工过程中严格管理，防止机械事故和混凝土浇筑的其他事故。对重要位置不易重新造孔成墙时，可在上游迎水面采用补墙法处理，并保证清孔质量、混凝土质量及供应强度，发现问题及时处理。

二、混凝土防渗墙技术的进展

（一）用粘土取代水泥而形成新型的墙体材料

防渗墙选用粘土混凝土具有很好的经济性，可以大量节省工程成本。、由于技术上比较合理，粘土混凝土具有优异的变形和抗裂性能，同时具有优异的抗渗性、耐久性，从而使防渗墙墙体具有很好的变形稳定性、抗渗性和安全性，可以避免不必要的重建、维修工作，增效节约费用、防洪效益、运行效益增加显著。粘土混凝土防渗墙的施工技术和应用前景，以期这种新型墙体材料也应此得以广泛推广。

（二）施工方法和技术不断改进

传统的钢绳冲击钻机由于具有能够适应各种地层、维修简便、价格低廉等优点,至今仍广泛使用,而且不断改进。主要的改进之处有:增加反循环出渣系统,变使用抽筒间断出渣为使用泥浆反循环连续出渣,加大电机功率,改进钻头形式,增大钻头重量,钻头重量由以往的1. 5 t增加到3～5 t;改进机械结构,延长易损零配件寿命,提高机械的综合性能。由于这些改进,增加了钻机的冲击功和耐用性,钻孔工效显著提高。另外一项重大技术突破是，墙段接头技术取得了关键性的突破。中国水利水电基础工程局科研所研制的专利“拔管技术”首次在黑龙江尼尔基水库坝基5万余m2 的防渗墙工程中, 115 个一期槽孔、224 个接头孔全部采用拔管法施工,墙厚82cm,最大深度40. 75m, 全部获得成功,为加快该工程的进度作出了巨大贡献。

修建技术进入成熟阶段

多年来，我国水利水电混凝土防渗墙技术，从无到有逐渐发展直至目前，我们的设计施工已解决在不同工程要求和不利自然条件下成功建成防渗墙的技术，已经可以在各种一般特殊地层中，修建各种用途的混凝土防渗墙，其中有的墙最大深度可接近100m。

作为一种成熟的施工工艺，经过国内外几十年来在该领域的不断探索和实践，混凝土防渗墙施工技术有效地解决了许多大中型水电项目中坝体和坝基的渗漏问题以及市政工程中基础部分的挡土承重等方面的问题，并形成了一整套完整的规范体系。

40年来我国混凝土防渗墙技术，通过大量工程实践，积累了丰富的经验，不论在科学研究，勘测设计和施工技术现代化管理方面都获得了很大进展。随着我国经济的发展，我国水资源的利用也将得到进一步的开发，对水利水电工程中的混凝土防渗墙工程，会不断提出更高更新的要求。我们应针对混凝土防渗墙施工的关键技术，展开攻关，总结经验，加强理论研究，以促进防渗墙技术的不断发展。

[参考文献]：

[1]高钟璞；大坝基础防渗墙；中国电力工业出版社

[2]杨德福；国外水工混凝土的现状及发展趋势；水力发电;

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关键词：水利水电；混凝土；防渗墙；技术

1水利工程渗漏问题

水利工程按照项目以及服务对象可以分为以下几种：①防治洪涝灾害的防洪工程；②为农业生产提供服务的农田水利工程；③可以实现水能转化电能的水力发电工程；④对航运条件进行改善的港口航道工程；⑤为工业用水和生活用水提供服务，并且能够对污水进行处理的城镇供水及排水工程；⑥为了满足农业以及交通运输生产的需要而进行的围垦工程；⑦为了保护渔业生产而开展的渔业水利工程。堤防大坝中的渗漏问题非常多，严重影响到大坝的使用。而且水资源浪费问题也逐渐加重，造成堤防大坝渗漏问题的主要原因是施工观念比较落后，对工程造成了制约，再加上基础设施不够完善，从而使得堤防大坝中渗漏问题频繁出现。堤防大坝渗漏问题主要表现在以下三个方面：①在进行设计时候，根本没有特定的防洪标准，所以难以对堤防大坝进行设计施工，施工质量得不到保证，所以经常发生洪涝灾害；②在对物资进行采购的时候，材料选择不慎重，施工材料质量得不到保证，尤其是施工材料的防水性能非常低；③对质量控制不够严格，质量控制的规范性较低，所以导致坝体、坝基出现渗漏，而且对农田的质量也有影响，不仅如此，还会对周边的居民的生命财产安全造成威胁。

2水利水电建筑中混凝土防渗墙施工技术要点

2.1混凝土防渗墙

20世纪80年代就已经有混凝土防渗墙技术，在堤防大坝的垂直防渗中应用比较广泛。混凝土防渗墙技术不仅可以做地基基础防渗，而且还能够有针对性地对具有险情隐患的堤坝进行处理，除此之外，混凝土防渗墙技术还可以应用在基坑防渗处理以及临时施工围堰中。混凝土防渗墙技术应用在水利施工工程当中可以处理多种水利工程渗漏问题，还能够根据工程的具体情况对墙体厚度和防渗墙深度进行合理控制，而且可以降低水利工程的安全隐患，不过缺点在于造价高、成本难以控制。在对混凝土防渗墙墙体材料进行选择时，应该通过实验选择质量有保证的材料，可以在墙体材料中加入一些防水剂，从而提高防渗效果。

2.2帷幕灌浆

帷幕灌浆首先是按照一定的比例把流动性和胶乳性质的浆液混合在一起，然后把混合物注入到岩层的裂缝中，在注入时主要使用的是钻孔的方式，岩基中的灌浆帷幕。现阶段，技术人员在进行灌浆的时候，对堤防大坝进行处理通常采用的是孔口封闭灌浆。一般来说，在对大坝施工灌浆时，裂隙容积越大，泥浆的注入量越多，而裂隙容积与灌浆的压力之间是成反比的，当裂隙越大时，注入的泥浆量就会越大，而泥浆的压力在这个过程中是逐渐变小的。在水利施工中，为了保证泥浆量的均匀分布，需要综合的考虑施工现场的具体地质条件，而且还要参考防渗的相关要求和规定等，并合理的调整注浆压力，最终整理出最优的灌浆施工工艺。

2.3高压喷射防渗墙

借助于高压射流的冲击作用从而干扰覆盖层，使其发生位移或者是形变。施工人员可以在这个过程中进行泥浆灌注，最终保证土层颗粒和碎石以及泥浆之间的混合度加固，从而达到与之相对的匹配度。为了使得防渗效果大大增强，可以借助于泥浆液的固化作用，从而形成防渗体。通常来说，当大坝的土质为砂性土质以及粘性土等中小粒的时候，主要应用此项技术。最近几年，对粒径地层高压喷射灌浆构筑防渗墙技术的研究力度与前几年相比有了很大的提升，而且应用效果也有了很大的提升，这大部分是研究工作人员的功劳，将来在发展的过程中，堤防大坝防渗施工中将会广泛的应用高压喷射防渗墙技术。

2.4清孔与刷壁

清孔与刷壁是混凝土防渗墙施工必不可少的一个施工环节。清孔方法中最主要的是抽桶换浆法，首先把油桶放到孔底部，然后让淤积物被冲击，淤积物会随着冲击的力量进入到桶里面，当达到特定的数量之后再从槽孔内抽出桶，把淤泥清倒干净，这个过程需要重复多次。这样做的目的是为了把孔底的淤泥清除干净，而且还可以置换泥浆。通过刷壁可以把连续墙上的泥土清除干净。在刷壁的时候需要检查铁刷工，看其上面是否粘有泥土，需要保证上面没有泥土，一般来说，最少也要刷20次，泥土需要彻底清除干净之后才可以保证新老混凝土之间的衔接。否则，容易发生渗漏现象，而且还会对混凝土的防渗墙性能产生严重的影响。

3搅拌桩防渗墙墙体检验

防渗墙的质量控制应贯穿在施工的全过程，防渗墙本身不是传统意义上的承载结构，防渗墙应达到主要性能指标与加固地基的承载搅拌桩不同，防渗墙质量检测的重点是检验墙体渗透系数是否满足设计要求上。（1）外观检查。一般成桩7d后采用浅部开挖桩头，深度一般超过停浆面下0.5m以下，检查完整度、搅拌均匀程度、防渗墙位移、墙体搭接情况。（2）钻芯取样是检验防渗墙质量一种直观有效的手段，其检测步骤一般如下：①墙体施工28天后，通过钻检查孔取芯，检验墙体材料的物理力学性质，并进行墙体的完整性评价，检查孔沿轴线每100米布设1个孔；②开挖坑槽沿轴线1000米布设一个坑槽，试验回转式岩芯钻机钻孔，岩芯编号装箱，每个钻孔取3组试样，试样位置在墙体均匀布置，试样项目为60%的样品做抗压强度弹模试验，40%的样品做渗透试验，允许比降试验。（3）对墙体的均匀性和连续性进行检验需要采用轻型动力触探方法，所谓的轻型动力触探法指的是利用十千克的落锤，把探头打入到检验体当中，检测体的均匀程度以及连续性等可以通过打入的难易程度来进行判断。

4结束语

混凝土防渗墙技术对提高水电建筑的稳定性是有很大的帮助的，所以在很多的水利水电施工中都会选择混凝土防渗墙技术，不过实际施工中施工人员需要提前对每一种混凝土防渗墙技术做一个初步的了解。

参考文献：

[1]张长志.防渗处理技术在水利施工中的应用分析[J].河南科技,2016,(1):123-124.

[2]郑沛溟.尼尔基水利枢纽工程防渗方案及施工技术研究[D].大连理工大学,2012.

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关键词：墙体厚度；允许渗透比降；墙体使用年限

中图分类号： TU441+.33 文献标识码： A

混凝土防渗墙是工程建设中较普遍采用的一种地下连续墙，是透水体防渗处理的一种有效措施，它是利用专门的造槽机械营造槽孔，并在槽孔内注满泥浆，以防孔壁坍塌，最后用导管在注满泥浆的槽孔内浇筑混凝土并置换出泥浆，筑成墙体。本项技术起源于20世纪50年代，目前已在水利水电工程、建筑工程、交通和矿山等基础防渗建设中得到广泛应用。

混凝土防渗墙厚度的确定是防渗墙设计的重要组成部分，如墙体厚度过薄，虽可降低工程投资，但其防渗效果较差，直接影响防渗墙自身及保护区的安全；如墙体厚度过厚，其防渗效果明显，但将造成工程投资大大增加；因此墙体厚度选择合适与否直接影响防渗效果和工程投资。墙体厚度主要由抗渗性、耐久性、地质条件和施工条件等多方面因素综合确定，墙体厚度的初步选择可根据其抗渗性和耐久性的要求确定，以下简要介绍了墙体厚度的初步选择的方法。

1 抗渗性初选墙体厚度

根据混凝土防渗墙施工经验，混凝土防渗墙最小厚度按允许渗透比降估算，墙体厚度计算公式如下：

式中：d—墙厚（m）；

ΔHmax—作用在墙上的最大水头差（m）；

K—抗渗坡降安全系数，一般为3～5；

Jmax—渗透破坏比降，不同混凝土抗渗等级对应允许渗透破坏比降见表1。

表1混凝土抗渗等级与允许渗透破坏比降关系表

根据上式计算，取抗渗坡降安全系数K=4.0，防渗墙厚度与水头、混凝土抗渗等级关系见表2。

表2不同水头防渗墙厚度与抗渗等级关系表（K=4.0）

由表2分析可见，对于相同抗渗等级的混凝土，其防渗墙所需的墙体厚度与水头呈正比关系；对于相同水头，其防渗墙所需的墙体厚度随其抗渗等级的增大而减少。设计中可根据工程实际情况，在满足同一工程任务的前提下，选择不同抗渗等级对应墙体厚度的防渗墙，通过方案比选，确定最优防渗墙厚度。

2 耐久性初选墙体厚度

从溶蚀速度方面考虑，在渗水作用下混凝土中的游离氯化钙被带走，从而使混凝土强度降低、渗透性增大，导致混凝土防渗墙耐久性降低。根据已建工程经验，国内一般按混凝土强度降低50%的年限作为初选墙厚的标准，其计算公式如下：

式中：d-防渗墙厚度（m）；

T-要求抗蚀年限（a）；

B-安全系数，根据建筑物级别可取为4～10；

k-防渗墙渗透系数（m/a），不同抗渗等级对应渗透系数见表1；

H-墙体承担的水头（m）；

α-使混凝土强度降低50%时，渗过混凝土墙体的水量，以墙体水泥量为单位（m3/kg），根据相关研究，对普通混凝土α=1.54 m3/kg；

μ-每方混凝土的水泥用量（kg/m3），根据相关研究，对普通混凝土按300 kg/m3计。

以设计水头50m为例，取安全系数B=6.0，计算不同抗渗等级防渗墙厚度与使用年限关系见表3。

表3 不同抗渗等级防渗墙厚度与使用年限关系表（H=50m、B=6.0）

由表3分析可见，对于相同抗渗等级的混凝土，其防渗墙所需的厚度随着使用年限的增加而增加；对于相同使用年限，其防渗墙所需的厚度随其抗渗等级的增大而减少。

3墙体厚度初选

通过上述分析，初选防渗墙厚度时，可依据确定的水头、抗渗等级、使用年限等条件，根据抗渗性和耐久性的要求分别计算所需的最小墙厚，然后取大值作为初选墙体厚度，进而进行防渗墙的后续设计工作。文中不足之处望各位同事加以批评指正。

作者简介：牛利凯（1983-），男（汉族），河北栾城人，工程师，主要从事水利水电设计工作。

参考规范：

SL274-2001，碾压土石坝设计规范[SL]．北京：中国水利水电出版社，2002

中国堤坝防渗工程加固技术．北京：中国水利水电出版社，白永年，2001

土坝设计．北京：水利电力出版社， 1978

塑性混凝土防渗墙技术综述[J]，水利水电工程设计，

李文林 1995.8

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源。当前也存在着很多的问题，本文首先介绍了防渗的特点，接着介绍了防渗墙的类型和特点，灌浆类型及其特点，介绍了灌浆施工的特点，最后介绍了复合土工膜的防渗。

关键词：水利水电工程；防渗；措施

中图分类号： TV文献标识码：A 文章编号：

引言

我国的小型水利水电枢纽工程为数众多，它们分布广，坝型多样，发挥着防洪减灾的重要作用，同时为农业灌溉生产和人民生活用水以及工业用水提供水源然而，由于它们多属于特殊历史时期的产物，而且经过多年的运行，其中许多工程都不同程度存在一些病险问题，属于水利行业的重点关注对象 这些工程的主要病险有：防洪标准偏低，达不到现行有关规范 标准要求；坝体 坝基多有渗漏渗透破坏等；工程建筑物老化失修。这些病险不仅造成水利水电枢纽工程不能正常运行，不能充分发挥其效益，而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全，因此，急需进行除险加固处理病险水利水电枢纽工程最主要的病征是渗透问题，有地基（包括坝肩）渗透和坝体渗透根据不同的坝型坝基和病因情况，应采取不同的处理方法。

1防渗的特点和处理

水利水电工程中防渗处理是水利工程的主要话题，对于水利工程来说，防渗墙是处理防渗的重要措施，其特点一般是墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。

近几年来，国家对水利水电行业投资额逐年增加，水电项目的规模正逐年扩大。而防渗工程作为水电站、水库工程的重要组成部分，对电站、水库运行安全与稳定有着决定的作用，所以防渗工程越来越引起政府、业主、监理、设计、施工等各方的高度关注。不同的地质条件工程性质和用途决定了所采用的防渗地基处理方法。目前国内外常用的地基防渗处理方式为：混凝土防渗墙、水泥土截渗墙、防渗墙与墙下帷幕灌浆结合、帷幕灌浆等。而防渗灌浆投资少、通用性强、效果好、工期质量有保证，在水利水电行业得到了广泛应用。

针对防渗灌浆地基处理工艺的特殊性，为尽量杜绝合同实施过程中发生不必要纠纷和资源浪费，保护业主和施工单位共同利益，建议业主根据地质、试验条件选择招投标中合适的承包价方式，以有效控制投资造价。首先是在灌浆工艺方面，选用适宜的灌浆材料和较优的浆液配比直接影响帷幕质量、灌浆工效、工程投资等； 灌浆工艺直接影响帷幕质量、灌浆工效、工程投资等；钻灌工效指导合理安排灌浆工期；其次，灌浆压力 灌浆段长防渗帷幕的防渗能力，确定多种地层及岩溶区帷幕灌浆的消耗量，确定高压帷幕灌浆的施工工艺、施工参数、质量管理经验及遇较大溶洞时的处理方法。在灌浆施工组织方面要注意施工条件和施工总布置。对于施工总进度计划要合理，对于主体工程施工，灌浆中断、回浆变浓、溶洞、溶缝灌浆等特殊情况的处理措施，对于资源配置、质量保证的合理性等。

2防渗墙类型及其特点

防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。

2.1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，目前最大成墙深度为22m，水泥土渗透系数0.3MPa。 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（砂砾直径小于5cm）。 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。

2.2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做上下往复切割运动，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0.2~03m 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两种。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。

2.3链斗法成墙工艺

由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土，同时将斜放的排桩下放到成墙深度，开槽机前进开挖沟槽，并采用泥浆护壁，其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16~50cm ，深度可达10~15m。 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。

2.4薄型抓斗成墙工艺

采用斗宽为0.3m 的薄型抓斗挖土开槽，泥浆护壁，浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙，最大成墙深度可达40m。 适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。

2.5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。在1998 年历史罕见的特大洪水过后，在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中，射水法得到广泛采用，取得了较好的社会经济效益。

3灌浆类型及其特点

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。

3.1土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞漏洞裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力，并通过浆坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。

针对裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群对坝体

施工质量差，甚至出现上下游贯通的横缝，一般应做全线的劈裂灌浆。我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题，结果表明灌浆后坝体密实度得到提高，渗透系数降低，背水坡湿润渗水现象消失，坝体渗流量减少70% 以上。

3.2高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构，使水泥浆液与被

灌地层土颗粒掺混，形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同，又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是：设备简单、工效高、料源广、造价低，搭接防渗的效果好。缺点是：机具较多、对地质条件的要求较高，控制不好易在较大颗粒背后形成漏喷现象。

3.3卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注，不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔，故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆打管灌浆的方法。因受地质条件的限制，不能有效控制浆液的填充范围，为达到相对较高的防渗标准，常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟，目前较少采用该方法，仅用于当灌浆作为补充勘探的手段，同时兼顾防渗处理，可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点，通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下

3.4控制性灌浆

控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺，是对传统灌浆工艺的一种调整，通过控制浆液压力和流量，在保证质量和效果的前提下，有效控制灌浆范围，节约时间和投资。

4灌浆施工的特点

灌溉施工具体可以分为四个方面来解释，首先是对于高压喷射灌浆，高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构，使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同，又分为定喷、摆喷和旋喷。对于高压喷射灌浆来说，其主要的有点在于其设备简单、工效高、料源广、造价低，搭接防渗的效果好，但是，其缺点也很明显，具体来说，其机具较多、对地质条件的要求较高等。

其次就是土坝坝体劈裂灌浆，具体来说，是运用坝体应力分布，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力，并通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群；对坝体施工质量差，甚至出现上下游贯通的横缝，一般应做全线的劈裂灌浆。第三是卵砾石层防渗帷幕灌。 在当前我国的卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注，不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔，随着防渗墙技术的日益成熟，目前较少采用该方法，仅用于当灌浆作为补充勘探的手段，同时兼顾防渗处理，可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点，通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

5复合土工膜的防渗

复合土工膜由土工织物、土工膜、土工织物三层组成，是一种新的工程材料。它集土工织物和土工膜的优点于一身。复合土工膜是用聚乙烯或是聚氯乙烯的增改性热合而成。复合土工膜具有质轻延伸性能好变形模量大，耐老化，防渗性能好，施工简单，造价低等优点，是一种理想的防渗材料。可以为施工单位赢得良好的社会效益和经济效益。鉴于以上的优点，复合土工膜得到了水利水电工程、隧道工程、防渗防洪堤防的广泛运用。

通过实际经验，列出了在使用复合土工膜时应该注意的几个问题: 1) 应该合理的选用土工膜的种类和材料力学性能以及膜的色彩、透明度等，可以通过检测接缝质量，根据工程的施工水平和重要性来选择。透明度好的土工膜用肉眼就可以检查采用双线热黏结构的接缝的熔焊效果。同时也更方便观察膜下渗漏水的情况。2) 应该在土工膜与岸坡防渗面板锁边帷幕以及大坝防渗体之间采用合适的接缝方式，接缝的好坏直接影响到工程的成败。要紧紧的封闭接头和接缝止水的地方，确保土工膜与岸坡岩石或是混凝土面板连接可靠。3) 应该精心设计土工膜的上垫层和保护层，并且采用有效的施工措施做好防护措施，避免受到破坏而导致产生漏水现象。4) 土工膜应该设置合理的排水系统，可避免水位较低时，土工膜被反向水压力顶住产生不良后果。5) 应该有意识的加强研究土工膜的不足和接缝质量检测方法，完善在运行期间的渗漏检测手段。要及时的发现并掌握哪个地方渗漏和渗漏了多少，并根据不同的现象制定出相应的对策。

6结束语

小型水利水电枢纽工程除险加固，多可以采用防渗、灌浆、复合土工膜等方法得到有效处理。针对小型水利水电枢纽工程的不同特点，采取不同的方法。灌浆技术作为水工建筑物地基处理中常用和重要的工程措施，在大坝坝基防渗和加固处理中得到广泛的应用。大多数水库、大坝的地基均需进行处理后，才能达到稳定与防渗的要求。随着水利水电建设的发展，采用灌浆法处理水利水电工程不良地基已经成为一个重要的研究课题。高压喷射灌浆技术具有开挖量小、占地少、设备简单、灌浆工效高、造价低、对临近建筑物影响小的特点，应用较广。

参考文献

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[3]汪炳生.塑性混凝土防渗墙技术在大同水库施工中的应用[J].沿海企业与科技，2007

[4]徐剑.探讨水利工程防渗处理施工技术［J.中国新技术新产品，2011 (5 ) :36

篇8

关键词：水利水电工程；防渗墙技术；灌浆处理

中图分类号： TV212文献标识码： A 文章编号：

水电作为清洁与可再生能源，运行调度灵活，具有综合开发利用效益。水电资源是我国的优势资源，随着经济和社会的进一步发展，环保要求的日益提高，电力结构的优化调整，以及西部大开发战略的全面实施，水电“西电东送”是我国能源资源分布特性的必然要求，是我国电力产业发展的指针。水利水电工程项目作为一种可再生清洁能源项目，在如今电力资源紧缺，供需矛盾突出以及污染严重的环境下，大力开发水电资源作为电力能源开发的重点。目前小型水利水电工程中的数量也在不断的增加，而且广泛分布于各个地区，坝体的结构形式呈多样化，对发电和防洪减灾起着重大的作用。作者所在的电力企业有许多小水电站建设时间早，当时施工条件差，随着时间推移，工程逐渐老化，许多工程出现不同程度的病害。常见的水利水电工程的筑坝的渗透问题就是其中一种，而渗透破坏对于水利水电工程的破坏性是巨大的，因此，防渗技术在水利水电工程施工中显得尤为重要。本文针对水利水电工程的坝体、坝基渗漏、渗透破坏等病险的成因分析，根据不同的病因采取不同的技术处理。一般的方法是防渗墙和灌浆。

1．水利水电工程坝体出现渗水的成因

（1）大面积渗水。一般大面积渗水发生在底板，主要原因是基面四周基坑降水应在垫层以下，达不到应有水平，造成排水不良，如遇雨天停电或出现其它机械故障，基坑水位上涨，淹没垫层，不具备灌注混凝土条件，为抢进度，带水施工。其次，在灌注混凝土过程中，由于拌合不均、振捣不密实等原因，造成混凝土孔隙大、强度低、出现大面积渗水现象。

(2)施工造成的裂缝。由于大面积施工，人为地将连续作业的混凝土分成几个单元，这个裂缝是施工造成的，是防水薄弱环节之一。施工时首先应清除施工缝面浮灰、杂物等清洗干净。再按规范有关规定施工。其次，模板支撑不牢、不严密，造成跑浆，出现蜂窝麻面，引起缝隙渗水。

(3)由变形产生的裂缝。变形缝渗水主要的原因是止水带固定不牢，偏离中心，混凝土振捣不密实出现较大孔洞或者蜂窝麻面。

(4)穿墙管。在某些坝体内部埋设有各种管(水、风、电等)与主体工程联结如止水环焊接不密实，在混凝土浇筑过程中，在施工困难处，混凝土振捣不密实，出现空洞或者蜂窝麻面，就往往出现渗水。

2．防渗墙法的施工工艺

防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。

（1）多头深层搅拌水泥土成墙法

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，目前最大成墙深度为20多米，水泥土渗透系数O．3MPa。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(砂砾直径小于5cm)。实践证明，多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显，在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）锯槽法成墙法

在先导孔中，锯槽机的刀杆以一定的倾角一边做上下往复切割运动，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两种。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lOOmm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。

（3）链斗法成墙法

由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土，也会将斜放的排桩下放到成墙深度，开槽机前进开挖沟槽，并采用泥浆护壁，其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16～50cm，深度可达10～15m。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。

（4）薄型抓斗成墙法

采用斗宽为0．3m的薄型抓斗挖土开槽，泥浆护壁，浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙，最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。

（5）射水法成墙法

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.灌浆法的施工工艺

灌浆法，顾名思义就是结合压力把可以固结的浆液经过钻孔输进岩土孔隙以及建筑物的裂隙之间，以达到物理性能的优化作用，最终发挥出防渗功能。以下是几种常见的灌浆方法：

(1)土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力，并通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群；对坝体施工质量差，甚至出现上下游贯通的横缝，一般应做全线的劈裂灌浆。根据工程实例，土坝坝体采用劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题，结果表明灌浆后坝体密实度得到提高，渗透系数降低，背水坡湿润渗水现象消失，坝体渗流量可以减少7O％以上。

(2)高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构，使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同，又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是：设备简单、工效高、料源广、造价低，搭接防渗的效果好。缺点是：机具较多、对地质条件的要求较高，控制不好易在较大(>200mm)颗粒背后形成漏喷现象。

(3)卵砾石层帷幕灌浆

帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液，通过钻孔压入岩层裂隙中，经胶结硬化后提高岩基的强度，改善岩基的整体性和抗渗性。卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用黏土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注，不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔，故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制，不能有效控制浆液的填充范围，为达到相对较高的防渗标准，常需采用3排以上的灌浆孔。帷幕灌浆孔宜采用回转式和金刚钻头钻进。孔位与设计孔位的偏差不得>10cm，孔深应符合设计规定。采用自上而下分段灌浆法或孔口封闭灌浆法进行帷幕灌浆。采用自上而下分段灌浆法时先导孔仍应自上而下分段进行压水试验。各次序灌浆孔在灌浆前全孔应进行一次钻孔冲洗和裂隙冲洗。除孔底段外，各灌浆段在灌浆前可不进行裂隙冲洗和简易压水。一排相邻的两个次序孔之间，以及后序排的第一次序孔与其相邻部位前序排的最后次序孔之间，在岩石中钻孔灌浆的高差不得

篇9

关键词：水利工程施工技术防渗

Abstract: the article aims at the small hydropower project engineering of the main problems of seepage control, and introduces some common diaphragm wall and grouting of the disposal technology, through the discussion with counterparts.

Keywords: water conservancy project construction technology seepage control

中图分类号：TV5 文献标识码：A 文章编号：

我国的小型水利水电枢纽工程为数众多，它们分布广，坝型多样，发挥着防洪减灾的重要作用同时为农业灌溉生产和人民生活用水以及工用水提供水源。然而由于它们多属于特殊历史时期的产物。而目经过多年的运其中许多工程者同程度存在一些病险问题属于水利行业的重点关注对象。这些工程的主要病险有：(1)防洪标准偏低．达不到现行有关规范标准要求。(2)坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等。(3)工程建筑物老化失修。这些病险不仅造成水利水电枢纽工程不能正常运，不能充分发挥其效益，而目还严重威肋到下游人民生命财产的安全．因此急需进除险加固处理。

病险水利水电枢纽工程最主要的病征是渗透问题，有地基(包括坝肩)渗透和坝体渗透。根据不同的坝型、坝基和病因情况，应采取不同的处理方法。常用的是防渗墙和灌浆。

防渗墙类型及其特点：防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。本文主要谈及多头深层搅拌防渗墙及灌浆技术。

1多头深层搅拌防渗墙技术

深层搅拌工法主要用于对软弱地基的改良，以提高地基的承载力。近年来，又将该法改进推广应用于一般性的防渗工程，或用于城市钢筋混凝土防洪墙的基础及堤坝防渗中。

该工法适用的土层以黏土、粉质黏土、密度中等以下的砂层，不适用于大砂砾石层，施工不受地下水位的影响，多头深层搅拌防渗墙技术是在单头和双头基础上发展起来的一项堤坝防渗技术，该方法是用双动力多头深层搅拌桩机，通过主机的双驱动力装置，带动主机上的多个并列的钻杆转动，并以一定的推动力使钻杆的钻头向土层推进到设计深度，然后提升搅拌至孔口，在上述下钻提升过程中，通过水泥浆泵将水泥浆由高压输浆管输进钻杆，经钻头喷入土体中，在钻进和提升的同时，水泥浆和原土充分拌和。桩机横移就位调平，多次重复上述过程形成一道防渗墙，墙体连接方式根据要求的墙厚选定不同的钻头和搭接方式。

1.1成墙工艺流程

(1)按设计图纸测量放线，确定连续墙的轴线。

(2)对将要施工的连续墙段开挖导流沟，导流沟宽约O.8m，深1m。在挖导流沟的过程中，遇到地下障碍物须及时清除。

(3)确定机械行走的作业路面的承载力，然后作出相应的处理。

(4)设置钻孔标志，确定每一钻的位置。并用平面几何方法确定每次移位桩机底盘的平面位置。如图1。

(5)移动主机至设计钻孔位置，并把桩机调正、水平，对准孔位。

(6)搅拌站喷浆，钻头触地，开动钻机，钻进过程中要保证孔口有翻滚的水泥浆。

(7)钻头到达桩底高程后做提钻搅拌，也必须保证孔口有翻滚的水泥浆。

(8)桩机横移就位调平，然后重复上述过程。

图1 移位示意图

图2 多头深层搅拌防渗墙施工工艺流程图

1.2 施工技术要求

交通：进出场道路及桥梁应能通过10t卡车。

施工场地：施工场地平整，堤顶宽度不小于4m，场地内地下无大块石、树根、地下管线等，空中建筑物和高压线横跨施工场地时，距地面不小于20m(相对于18m的多头桩机)。

固化剂：主剂一般采用325#、425#普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，水泥掺入量(占天然土重的百分比)一般为8%～15%。

水灰比：可根据地质报告反映的土层性质，土的孔隙率、孔洞裂隙情况、土层含水量及室内试验数据初步确定，然后再根据现场施工情况修正，一般来说水灰比为O.5～2.0。

钻头直径：根据桩深、墙厚及垂直度的要求，可选￠220～632mm。

搭接：设计要求的桩与桩之间搭接长度应不小于50mm，随墙深增加而应增加搭接长度。

垂直度：施工前应使桩机水平，使钻杆保持垂直，垂直度误差不大于1/300。

桩间接头处理：对于要求搭接的桩孔，桩与桩的搭接间歇时间不应大于24h，如因特殊原因超过上述时间，应对最后一根桩搭接处进行空钻留出榫头以待下一批桩搭接；如间歇时间过长(如停电等)与后续桩无法搭接，应在设计和监理单位认可后，采取局部补桩或注浆措施。

1.3 技术指标要求

(1)单轴抗压强度大于1.0MPa；

(2)渗透系数k小于5×10-7cm/s；

(3)渗透破坏比降：大于60。

1.4 施工质量保证措施

(1)保证成墙垂直双动力多头深层搅拌桩机在施工前必须用经纬仪校正机身的水平和塔架的垂直，使塔架垂直度控制在1‰内。

为了确保钻进过程中塔架和钻杆的垂直度，桩机设有偏斜自动报警系统。钻机在调平及施钻过程中如果偏斜超过2‰，则报警系统自动报警，施工人员可以及时调整。

(2)保证墙体有效搭接厚度增大钻头直径，确保有效墙体厚度。

孔位放线必须准确，桩机钻头对位也必须准确，通过平面几何对位确保钻孔偏位误差在3cm内。

(3)保证墙体结石体质量采用三个并列的挤压泵，确保浆液正常有效输送。

配备喷浆记录仪，自动记录打印，减少人为影响。

当地层有缺陷，喷浆压力衰减较大或孔口不返浆时，需通过或停止提升、静压回灌，或者增大泵的排量来解决。

2灌浆类型及其特点

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。

2．1土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力。同时通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆，是在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群；而对坝体施工质量差，甚至出现上下游贯通的横缝，一般应做全线的劈裂灌浆。

2．2高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构，使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成壁状固结体而起防渗作用。

根据被灌地层结构和防渗要求不同，又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是：设备简单，施工简便，工效高，料源广，造价低，与坝体以及坝基基岩帷幕灌浆在基岩面自然结合，搭接部位防渗效果好。缺点是：控制不好易在较大 (＞200mm)颗粒背后形成漏喷现象。

2．3坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌浆，不同于在岩石中灌浆，在卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔，故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌溉、打管灌溉的方法。又因不能有效的对浆液的填充范围进行控制，为达到相对较高的防渗标准，常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟，目前采用较少，一般用于当灌浆作为补充勘探的手段，同时兼顾防渗处理时，可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点，通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

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关键词：蜀河水电站；一期枯水围堰；结构设计；稳定计算；防渗设计

中图分类号：TV223 文献标识码：A

1 施工条件

1.1 水文气象条件

蜀河水电站位于汉江上游陕西省旬阳县境内，坝址以上集水面积49400km2，坝址多年平均流量732m3/s，多年平均径流量231亿m3，年最大洪水出现在3月～10月，主汛期为7月～10月上旬。

1.2 地质条件

坝址区汉江河谷为斜向谷，谷底宽140m～160m，横向呈较开阔的不对称“V”字型，两岸山势总体是右陡左缓，两岸冲沟较为发育。

一期枯水围堰覆盖层厚度9m～22m，下伏基岩岩性为白云母片岩、绢云母千枚岩、炭泥质板岩，发育F32、F33、F4断层，两处岩体破碎，透水性较强，属中等透水。基岩面总体向下游平缓抬升。强风化带厚一般6m～10m，弱风化带厚10m～14m。河床覆盖层基本满足建基要求，需进行防渗处理。

2 一期枯水围堰的设计

2.1 设计标准

一期枯水围堰设计标准取4月份五年一遇洪水流量，对应流量Q20%=2730m3/s。包括上、下游横向枯水围堰和纵向枯水围堰。

2.2 一期枯水围堰选型原则

一期枯水围堰的选型主要考虑以下因素∶

（1）枯水围堰填筑料取材方便、合理。

（2）水文、地质条件及特点。

（3）围堰的结构满足防渗、防冲、安全稳定等技术要求和结构简单实用，易于施工。

（4）本标施工总进度安排。

（5）类似工程围堰施工经验。

2.3 一期枯水围堰轴线选择

一期枯水围堰轴线的选择原则：

（1）尽可能靠近纵向导墙，尽量减少束窄河道。

（2）工程量尽可能小。

（3）轴线尽量平顺，保障水流顺畅。

（4）便于围堰施工。

（5）满足一定的交通要求。

2.4 一期枯水围堰结构设计

一期枯水围堰设计为土石围堰形式，具体方案详述如下∶

一期枯水围堰采用土石围堰，高程197.00m以上采用粘土心墙防渗，粘土心墙顶宽3.0m，两侧坡比1：0.2。高程196.50m以下围堰基础采用水泥高喷板墙防渗，高喷板墙顶面高程197.00m，底部入岩0.50m。根据设计洪水Q20%=2730m3/s时，查坝址区水位～流量关系得上游水位高程199.27m，下游水位高程197.90m，加上土石围堰安全超高等最后确定一期枯水围堰顶高程为200.8m～199.4m，堰顶宽度4.0m，堰顶长度910m。最大堰高10.8m。迎水面边坡高程197.0m以下1：1.5，高程197.0m以上1：1.2，块石护坡后边坡1：1.5，背水面边坡高程197.0m以下1：1.5，高程197.0m以上1：1.2。

为防止水流对围堰的冲刷，迎水面采用块石护坡，块石护坡厚度1.2m～2.3m；考虑到河床束窄后流速加大，在纵向围堰中部流速较均匀部位和上下游堰头附近流速较低部位采用铅丝网防护，坡脚抛投大块石护脚。对一枯土石围堰局部易淘刷部位，进行块石铅丝笼防护。

2.5 一期枯水围堰稳定计算

2.5.1 稳定计算条件说明

（1）根据《水利水电工程施工组织设计规范》及《水电水利工程围堰设计导则》中相应条文规定，可以确定蜀河水电站纵向段围堰的工程级别为五级建筑物，同时考虑到围堰高度仅有10m，为简化计算，一期围堰按照均质料考虑，计算如下。

（2）选取围堰典型断面建立计算模型，

一期枯水最高堰顶高程为200.8m，水位为199.27m，围堰平均高度约10.8m，河床冲积层平均厚度约为10m。围堰边坡稳定计算采用瑞典条分法，即圆弧滑裂面计算，堰体填筑料计算参数由工程地质手册查出。

（3）稳定计算时因考虑到纵向围堰属于临时性工程，由于堰体填筑过程中，随着堰体填筑高度的增加，围堰的高度及形状也会相应改变。所以只对围堰4月份进行稳定分析计算（流量为2730m3/s），计算中也不考虑地震的影响。

2.5.2 计算数据结果分析

根据《水利水电工程施工组织设计规范》中的要求，在正常运用条件下，临时建筑物的坝坡抗滑稳定最小安全系数不小于1.20。由上述计算结果可以看出，一期枯水围堰纵向段土石围堰满足稳定要求。

3 基础覆盖层的防渗设计

高程197.00m以下围堰基础采用水泥高喷板墙防渗，高喷板墙顶面高程197.00m，底部入岩0.50m。

3.1 堰基防渗设计

3.1.1 防渗方案选择

针对本工程一期枯水土石围堰基础为砂砾石覆盖层透水性较强、水头差不大和工期紧等特点，围堰防渗处理采用高压喷射灌浆防渗墙技术。它具有施工速度快、适应性强等特点，而且围堰系临时性工程，高喷防渗墙防渗效果能满足一期枯水土石围堰防渗要求。参照有关规范和国内类似工程的经验，综合考虑，一期枯水土石围堰防渗工程采用高压喷射灌浆防渗技术，既能很好的解决围堰的防渗问题，又能解决工期紧的矛盾。

鉴于本工程防渗处理深度9m～22m，河床为卵砾石覆盖层，围堰最大承受水头30m，围堰使用期仅5个月，为保证墙体具有一定的厚度，有较好的防渗性能，高喷防渗墙拟采用旋摆结合的喷射形式。

因本次围堰防渗墙施工难度大，强度高，需投入的设备数量多，根据设备的性能情况，本次施工采用双管法、三管法两种喷射方法施工。

3.1.2 高喷防渗墙设计

高喷防渗墙分二序孔施工，一序孔采用旋喷形式，二序孔采用摆喷搭接，高喷防渗墙设计技术参数如下：

（1）防渗墙结构型式：旋摆结合

（2）施工参数：钻孔孔位单排，孔距为1.00m，分二序施工。钻孔采用锚杆钻机跟管钻进，孔径100～146mm，入岩0.5～1.0m，强风清孔，清孔验收合格后下入特制PVC管护壁，拔管机起拔套管。钻孔孔位偏差不得大于50mm。钻孔偏斜不应超过1.0%。

3.1.3 堰体防渗设计

（1）堰体形式

堰体防渗可采用粘土心墙和复合土工膜心墙等形式。复合土工膜虽具有抗老化耐久性好、适应环境温度范围大、耐穿刺强度高、摩擦系数大、抗渗性好等特点，但相对粘土心墙，存在施工工艺复杂、专业技术要求高、施工速度相对较慢等缺点。根据现场条件，粘土心墙具有取材方便、技术熟练、便于组织、施工速度快等优点。根据现场实际条件，一期枯水围堰堰体防渗采用粘土防渗心墙方式。粘土采用黏粒含量15%～50%、塑性指数在7～20、压实后渗透系数小于1×10-5cm/s。考虑到围堰的使用期仅5个月，填筑的千枚岩石碴本身具有一定的防渗能力，可适当降低粘土料的渗透系数。一期枯水围堰粘土防渗心墙顶宽3m，两侧坡比1：0.2，心墙顶部采用1m厚石碴保护。考虑到强风化千枚岩碾压后石粉含量大，具有吸水膨胀和一定的防渗特点，在粘土防渗心墙两侧填筑石碴，由内向外采用强风化—弱风化—块石的填筑次序。

（2）高喷防渗墙搭接

高喷防渗墙与上部粘土心墙搭接，采用高喷防渗墙伸入粘土心墙方式，为延长渗径，高喷防渗墙顶延伸至粘土心墙内0.5m，两侧粘土填筑宽度为2.06m。

上、下游围堰高喷防渗墙与右岸坡的搭接段，采用加密孔方式。

（3）粘土心墙与右岸坡的搭接

根据现场实际地形条件，一期枯水上下游围堰堰头粘土心墙填筑，不宜与岸坡搭接密实。为增加渗径，先将岸坡沿围堰轴线开挖至基岩，将基岩修整成平顺边坡，在岩体开挖1m深、3m宽的齿槽，分层回填粘土，碾压密实。

3.1.4 围堰防护设计

按照一期枯水围堰设计标准对应流量Q20%=2730m3/s和左岸开挖后的过水断面，可估算出平均流速在v=5m/s左右。结合一期导流模型试验报告的结果可知，受上游收缩水流和下游扩散水流的影响，易对一期枯水围堰上游迎水面和下游扩散段基础进行冲刷，需进行重点防护。

考虑到水流进入束窄河床后，流速加大，增加了对围堰基础的冲刷，因此，一期枯水围堰外侧采取抛大块石护脚和铅丝网防护，局部易冲刷段采取块石铅丝笼防护。

根据一期枯水围堰平面布置和左岸实际条件可知，原河床从荆竹沟桥至蜀河大桥左侧河床均高于195m高程，使主流从左侧收缩转弯顺右侧河床下泄。一期枯水围堰修筑后，进一步束窄河床过水断面，加大了流速，增加了围堰防冲的难度。为保证围堰的安全，减少水流对围堰的冲刷，增加过水断面，将一期枯水围堰外侧束窄后的河床在汛前进行疏浚。将左岸岸边河滩地高程降低，改主流从左河床过流，改善水流状态，使水流平顺，增加过水断面，以减少对下游围堰的冲刷，保障围堰的运行期的安全。

结语

在蜀河水电站一期枯水围堰施工中，根据水文、地质条件及特点就地取材，在围堰的结构满足防渗、防冲、安全稳定等技术要求，既做到了结构简单实用，又追求了效益的最大化。在水工建筑物围堰施工中，如何在满足施工要求的前提下做到经济适用是一个摆在投资者和施工方面前的重要课题，相信本文对土石围堰设计的探讨可为今后类似工程的理论研究及实践应用提供借鉴。

参考文献

[1]水利水电工程围堰设计规范[S].

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关键词：水利工程；水利除险加固；灌浆处理

Abstract: with the development of our national economy, and water conservancy project has developed very fast, in this paper the water conservancy project seepage control of commonly used treatment method, summarized the consolidation method, and connecting with the small hydropower project engineering the status quo of the applicability of the higher seepage control method.

Keywords: water conservancy projects; Water conservancy reinforcement problems; Grouting treatment

中图分类号：TV文献标识码： A 文章编号：

我国的小型水利水电枢纽工程为数众多，分布广，坝型多样。这些水利水电枢纽工程有着相当重要的作用,如防洪减灾、农业灌溉、人类生活用水、工业用水等。然而其中许多工程都不同程度存在一些病险问题。这些工程的主要病险有：防洪标准偏低，达不到现行有关规范标准要求；坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等；工程建筑物老化失修。这些病险不仅造成水利水电枢纽工程不能正常运行，不能充分发挥其效益，而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全，因此急需进行除险加固处理。病险水利水电枢纽工程最主要的病征是渗透问题，有地基（包括坝肩）渗透和坝体渗透。根据不同的坝型、坝基和病因情况，应采取不同的处理方法。常用的是防渗墙和灌浆。

1防渗墙类型及其特点

防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。

1.1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，目前最大成墙深度为22m，水泥土渗透系数＜10cm／s，抗压强度＞0.3MPa。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（砂砾直径小于5cm）。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。

1.2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做上下往复切割运动，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两种。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。

1.3链斗法成墙工艺

由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土，同时将斜放的排桩下放到成墙深度，开槽机前进开挖沟槽，并采用泥浆护壁，其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16－50cm，深度可达10－15m。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薄型抓斗成墙工艺

采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽，泥浆护壁，浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙，最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。

2灌浆类型及其特点

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。

2.1土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律，用一定的灌浆压力，将坝体沿坝轴线方向劈裂，同时灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层，提高坝体的防渗能力，并通过浆、坝互压和湿陷，使坝体内部应力重分布，提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆，在可能有裂缝的区域，均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群；对坝体施工质量差，甚至出现上下游贯通的横缝，一般应做全线的劈裂灌浆。

2.2高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构，使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混，形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同，又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是：设备简单、工效高、料源广、造价低，搭接防渗的效果好。缺点是：机具较多、对地质条件的要求较高，控制不好易在较大（＞200mm）颗粒背后形成漏喷现象。

2.3卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注，不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔，故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制，不能有效控制浆液的填充范围，为达到相对较高的防渗标准，常需采用三排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟，目前较少采用该方法，仅用于当灌浆作为补充勘探的手段，同时兼顾防渗处理，可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点，通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

2.4控制性灌浆

控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺，是对传统灌浆工艺的一种调整，通过控制浆液压力和流量，在保证质量和效果的前提下，有效控制灌浆范围，节约时间和投资。

3结论

综上所述，小型水利水电枢纽工程除险加固，多可以采用防渗、灌浆的方法得到有效处理。针对小型水利水电枢纽工程的不同特点，采取不同的方法。高压喷射灌浆技术具有开挖量小、占地少、设备简单、灌浆工效高、造价低、对临近建筑物影响小的特点，应用较广。

参考文献

[1]阎太生.论桥梁的加固技术[J].科技情报开发与经济,2003,(07)

篇12

关键词：水利工程；堤坝防渗加固；施工技术

0前言

在水利水电工程中，河提作用十分显著，也是水利水电工程基础设施的重要。江河河堤工程难度系数高，生产流程多，制作工艺繁杂。全部环节的问题都很有可能造成紧急状况。因为水利水电新项目在水环境治理中的长期性运作，非常容易产生融解，坑坑洼洼和摆脱等状况。伴随着時间的转变，水利水电工程基础设施品质碰到了急需解决的问题。河堤防水层构造的结构加固与河堤的安全性运作相关，提升河堤防水层构造的专业性已变成河提的重要内容之一。水利水电工程基本建设，也是水利水电工程运作的重要环节之一。提升河提防水层构造的科研具备关键的实际意义。在水利水电工程施工现场，切实增强堤岸防水层的关键技术，持续提升施工技术水准，有益于提升工程使用期限，减少安全风险[1]。

1堤坝防渗加固技术含义和要点

河流堤防防渗的加固主要是控制泥沙运动，使堤基和堤防主体中的泥沙运动在可控范围内，堤防的整体安全系数将得到控制。不受砂石运动破坏。在正常情况下，泥沙运动的标准是保持泥沙运动的进出口和前堵后排。河流堤防泥沙运动的紧急情况主要表现为坡度下降，渗漏，漏洞和落窝，泉水浸入，管涌等。泥沙运动控制的主要表现形式包括：防水斜墙，圆锥形灌浆，盖层和垂直隔断墙，泄压井，填塘，淤盖，盖重，泄压沟和过滤层等。防水层工程新项目务必合乎下列规范：一是河提工程应尽量避免工程施工对水环境治理的伤害。次之，河提防水层工程应依据施工现场挑选相对应的防水层技术性及防范措施；然后，确保防渗施工的施工安全，将安全事故的发生率降至最低。最后，尽可能采用先进的技术，工艺，机械和原材料，以确保施工质量[2]。河堤工程应考虑到不一样的自然环境标准，本地的自然环境和农作物的栽种标准等，特别是在地质环境空气质量标准更为关键的状况下，依据不一样的防水层技术性和防洪标准，制订合理的工程建设规划。

2水利工程堤坝渗漏的主要原因

2.1材料缺陷

如今，许多水利水电项目选择修建重力坝式河堤进行基础建设。这种河堤结构具有较好的性能，具有应用范围广，可靠性好，成本低等优点，符合工程施工规范。但是，随着时间的流逝，河堤结构不断受到冲洗水的相互作用力的破坏，导致岩层内颗粒结构的变化程度不同，从而逐渐增加了岩层结构破坏的程度，并且河堤的结构特征继续下降[3]。这样，当岩层的结构特征具有较大的下降力或受到强烈的流水作用时，很可能会发生河堤渗漏的问题，而当问题更加严重时，则可能导致安全生产事故，例如大坝基础倒塌。此外，使用假冒伪劣原材料还会增加河堤漏水的可能性，例如使用渗入腐殖质土壤等残留物的填充材料，或在完全破碎并解决之前使用土壤块。

2.2结构变形

与一般的工程建筑相比，水利水电工程的软件环境独特。河流堤防结构的底部长时间浸泡在水质中，并且受到河流左右两侧的温差，空气的相对湿度和不同的地面应力的影响。随着时间的流逝，坝基结构可能会经历其自身的变形条件，在变形自变量超过一定水平后，会导致河堤结构变形和变形，从而破坏了结构的可靠性和抗渗性。因此，在水利工程堤坝工程的建设和应用阶段，不仅要采取防渗结构加固的技术措施，而且还要不断观察河道的自变量。

2.3技术缺陷

在一些水利水电项目中，由于河堤规划存在需要处理的专业问题，或者由于不规范的个人行为，例如不正确的工程建设和违规行为，河堤的基础建设质量以及交通事故等。估计的项目施工法规因此，尚未达到施工质量规范。这样，在水利水电工程的应用期内，很可能遭受复杂的软件环境和自来水冲洗效率的影响，很可能会出现常见的质量问题，例如河水渗漏。会出现堤岸和结构性裂缝。例如，在水利水电工程中，施工队没有严格按照规划设计进行工程建设和联合解决工作，导致河堤固结层和地面防渗被分为几层，在河堤施工期间发生漏水[4]。

2.4中后期维护保养工作中不及时

中后期欠缺立即保养，也是导致河提漏水的关键原因之一。依据具体情况，在中后期检修中常常选用负责制，沒有确立的工作人员管理方案。从长久看来，各种各样机械设备都是会锈蚀，造成雨天机器设备出现异常运行，更比较严重得话甚至会造成河堤裂开的风险。

3水利工程工程中河堤防水层结构加固技术性的实际运用

3.1破裂式灌浆技术

在河提施工现场，绝大多数渗水产生在坝基上。应用缝隙灌浆技术性，即容许水泥砂浆在间隙中凝固。依据填补空隙泄露的方式，具备安全性维护作用。这类方式结合实际便于实际操作，工程基本建设速率较快，能够提升水利水电工程的防水特性。工程施工前先调研坝基的竖直和弯折情况，随后依据钻入方式（分成桂花树型，线形钻入，大部分施工现场选用线形钻入），在坝后打洞，并维持3m在孔的正中间。孔与坝基的间距维持在1.5m。勘探与河提的纵横比相关。灌浆以小量正餐为主导。不可以一次灌浆。灌浆从上向下开展。在开展灌浆新项目以前，一定要注意水泥砂浆和水泥砂浆的砂浆稠度，操纵水泥砂浆的使用量，降低金属拉丝，封袋和灌浆的产生，并马上改正问题，以保证水泥砂浆的品质。这类方式能够在坝基上造成防水的帷幕，并大大的改进防水层的特点[5]。

3.2灌浆结构加固

灌浆工程加固方式的挑选能够提高河提的安裝和抗渗等级工作能力。在施工现场，务必最先搞清渗水的部位，在渗水周边钻孔，消除孔和水箱的残余物，将注浆管孔和水箱中，并应用高韧性混凝土将其倒进直至终止造成汽泡截止。能够在料浆中加上一定量的防水材料，以提升抗渗等级性并能够更好地阻塞间隙。

3.3防渗墙解决技术性

3.3.1髙压喷洒方式这类方式具备普遍的运用范畴和相对性较低的运用难易度，能够节约建筑工程造价，提升防水层的预期效果。除混和土壤层和砂砾外，还应应用髙压锚喷机械设备喷漆混合砂浆，并应用髙压撞击力来拌和土壤层。3.3.2自凝砂浆法自凝水泥砂浆法仍处在科学研究阶段，技术性尚不成熟。在建筑施工前，将缓凝剂添加混合砂浆中，自凝固水泥砂浆凝固后可造成防渗墙。假如务必在施工工地开洞，则应在自干水泥砂浆凝结以前开展有关的开洞工作中，以降低开洞主题活动对防渗墙特点的影响。3.3.3水泥土搅拌桩法在水利水电工程项目施工工地，选用水泥土搅拌桩法将混泥土与土壤层充足拌和。在拌和全过程中，混泥土会造成一系列化学反应，混泥土与土壤层充足融合，并依据作用造成防渗墙。能够选用水泥土搅拌桩法填方路基工程，确保了防渗墙防渗的实际效果。在水利水电工程和坝基工程项目中，一般选用这类方式，一方面能够提升防渗的实际效果，另一方面能够提升路基工程的质量[6]。

3.4防水土工布

广泛的隔水层防渗土工膜包括隔水层棉织物和塑料薄膜。随着专业性的发展趋向，密度高的高压聚乙烯等不可以渗透到的防渗土工膜也广泛用以水利水电工程最新项目。为了更好地能够更好地提高河提防渗的实际效果，还能够运用丁二烯苯甲酸沥青混凝土膜或防水土工布。防水土工布具有很强的可塑性和防渗，原料较为轻，广泛用以水利水电工程建筑项目中。在建设项目的整个过程中，建筑企业应依据渗水问题的不一样原因，应用有目的性的防水土工布。在防渗土工膜的工程施工全过程中，为了更好地避免间隙，务必合理地联接防渗和防渗土工膜，以提升河提防渗的实际效果。可是，应留意在施工工地维护保养防渗土工膜，防止毁坏河提防渗的特点。

3.5水平防渗处理技术

在此阶段，标准防渗解决方案的技术方面包括水侧渗水拦截的技术方面，渗透性压力渗透平台的技术方面以及防洪沟渗透的技术方面。其中，防洪沟渗漏技术受外界因素尤其是回水边坡渗漏的影响很大。为了更好地提高节水效果，提高利用率，该技术的选择必须与回水边坡溢流兼容。点的长宽比有利于提高边坡的可靠性。渗透压力渗漏平台的技术工程施工难度系数非常大。规定工程建设的专业技术人员应具有较高的专业技能，在工程建设前必须对所有大坝基础进行观察。在实际使用中，有必要简化工程施工质量清单，以提高施工队伍的专业能力。大多数地方对水侧渗流拦截技术进行改进的实际效果是好的，特别是对于连续漏水的问题。根据这种技术，可以准确地掌握河堤的整体状况，顺利进行工程建设[7]。

4加强堤坝防渗加固技术有效性的措施

4.1对堤坝加固方案进一步优化

无论选择哪种防渗结构加固技术，都有必要针对项目的具体情况来完善防渗结构加固计划，健全的工程施工计划也许能够更好地指导工程施工。在河堤防渗加固中，如决定采用灌浆方法进行河堤防渗的技术加固，有必要将河堤的渗漏和破坏综合到一起。做好施工准备工作，不仅可以提高防渗结构加固的实际效果，还可以更好地解决突发事件。做好灌浆项目的施工计划，预先制定水泥砂浆设备的计划，以及从钻孔，拆除，灌浆到修复的一整套加工技术的施工过程。其次，近年来，我国大力推广低碳环保建筑技术，不仅保证了防渗结构加固的施工质量，而且确保了项目环保的经济效益。在执行项目建设计划时，必须及早建立一个技术工作组，以促进项目建设工作组，项目监理人员和实施人员的生产和调度。每个建筑公司都吸收经验和创新思维方法，以确保项目建设计划的有效性，为全面提高项目防渗的结构加固质量打下坚实的基础。

4.2清除滑坡治理崩岸

为了保证河堤防渗加固的施工质量，有必要做好水利水电工程附近的洪涝灾害的防治工作，特别是山体滑坡，塌方问题。纠正洪水灾害可以更好地安全保护河堤。导致河堤滑坡的关键是由内部结构的泄漏，水流冲刷和过大的荷载系数引起的。如果在河堤上存在滑坡的隐患，则必须在各个方向上改善防渗和排水管道，并立即加固路堤结构，挖坡，减轻载荷并稳定脚部。实行“先挖后挖”的方针，减少因山体滑坡造成的经济发展损失，减少人员伤亡。在施工现场，在开始填充工作之前，必须消除关键坡度并消除风险区域中心点上的沙粒[8]。在加强防渗结构时，必须确保结构的可靠性，并适当增加滑坡力的摩擦阻力，这有利于保持坝坡的整体牢固性。在滑坡的整治中，也要做好堤防塌陷防渗的整治，因为在力的作用下，堤岸边坡的内部地应力相对集中，内部地应力较大。诸如弧形塌陷和条形塌陷之类的河岸塌陷将导致河道偏离并引起河堤的结构变形。对于这种类型的问题，可以选择砌石的边坡防护方法。在块石和路堤基础之间应用土工布，以减少支撑桩基础的沉降。也可以通过下沉行，木柱，钢板桩施工等方法进行处理。

5结束语

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关键词： 土石坝加固； 修建； 防渗墙； 设计；

中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：

前言

我国在加固修建防渗墙方面的技术尚未成熟,很多设计方面的计算不够规范,但以往的土石坝加固修建防渗墙的建造经验为今后的类似工作提供很好的技术交流参考。土石坝的加固修建防渗墙的质量问题是多方面的,例如勘测数据不足,设计不周,施工质量控制不好或管理运行欠妥等,均可造成防渗墙出现致命的质量问题。所以在土石坝的加固修建防渗墙时,应结合多方面的影响因素,根据具体的实际施工情况,分析其承载的受力问题,设计最合适的施工工艺和最佳的施工方法。

一、土石坝防渗墙的设计过程分析研究

1、防渗墙的设计深度的确定。土石坝防渗墙的底部用作坝基时,防渗墙底部在设计时应要求开挖截水槽,将全风化岩挖除,原则上嵌入相对不透水层(弱风化岩)0.5m～1.0m左右,顶部嵌入坝体防渗体中。当土石坝防渗墙的墙体用作坝身或坝基时,其顶部与坝顶防浪墙相接或低于坝顶0.5m左右。

2、防渗墙墙体厚度的确定。土石坝防渗墙厚度的确定除了应满足墙体的抗渗性、耐久性、墙体应力和变形的要求等条件外,还应考虑其土石坝所在地的地质情况及其施工的机械设备等因素。在土石坝防渗墙的厚度计算方面,国内尚未有严格的防渗墙设计规范。有关防渗墙的渗透量的计算和渗透稳定分析以及强度、变形许可范围等的计算没有规范的计算方法和理论理论依据。而在土石坝的设计方面,以往的经验都是以防渗墙破坏时的水力坡降作为参考,来确定墙体厚度(δ),其计算公式如下所示[1]:式中:∆ Hmax为作用于防渗墙的最大水头差(m);K 为抗渗坡降安全系数,一般取3～5;Jmax为防渗墙渗透破坏坡降,取300。根据以往修建的防渗墙数据统计,防渗墙允许承受的水力坡降 JP=Jmax/K达到100,当K =5时,JP为60,假定防渗墙承受的最大水头差与坝前水深相同。

3、防渗体插入高度的确定。根据《碾压式土石坝设计规范》,防渗墙的墙顶插入坝体的高度以1/10坝高最佳,而且应保证防渗墙插入坝体的高度应不小于3m。基岩内1.5m至坝基面以上3m处可采用C10混凝土,为了使防渗墙能与坝基整体协调,距坝基3.0m以上可采用塑性混凝土修建,而墙顶部则用高塑性粘土封顶。

4、防渗墙的墙体材料确定。材料的好坏很大程度决定土石坝的加固修建质量。因此,在防渗墙的墙体材料选择方面,应参考国内外己建防渗墙的经验,一般采用塑性混凝土作为墙体材料比较合适。这种材料的特点是抗渗性能好,变形模量较低,极限应变值大,适应变形能力强等。

二、土石坝加固修建防渗墙的施工应注意的问题分析研究

1、 应力集中造成墙体破坏

由于防渗墙弹性模量一般比周围覆盖层地基的弹性模量高出数百倍甚至上千倍,因此可把防渗墙看成一刚性体,当地基承受上部荷载产生压缩变形时,防渗墙顶部所承受的载荷远大于上部土柱的荷载,而墙体两侧同时也承受较大摩擦力。由此造成防渗墙的在工程中的实际承载应力远远大于其设计强度,从而产生防渗墙开裂甚至破坏等后果。

2、工程投资较大、施工工期长

随着对防渗墙的受力分析研究的不断深入,人类对防渗墙的稳定性和强度有了更进一步的了解和掌握。在工程上,为了尽可能减少防渗墙出现裂缝等不良后果,防渗墙在设计时不可避免地考虑大量的钢筋的添加,以此增加防渗墙的抗裂性能。但这设计思路造成工程造价的增加,更重要是施工工序的增加,甚至会延长施工工期。

三、提高土石坝的加固修建防渗墙的施工质量的建议分析研究

综合以往土石坝的防渗墙施工所暴露出来的质量问题,经验告诉我们,技术问题的总结需要认真考虑,前面的土石坝防渗墙的修建经验对今后类似大量的中小型工程的设计、施工都有着重要的指导或借鉴作用。以往的施工质量问题,为防渗墙的设计与施工提供技术参考,一定程度上避免发生类似的施工败笔。笔者根据多年的防渗墙的应用经验和体会,提出几点提高土石坝的加固修建防渗墙的施工质量的建议。(1)采用混凝土防渗墙处理水库的坝基渗漏问题,可有效控制土石坝的整体质量,比较彻底的消除坝体或坝基的施工隐患,是一种较为积极稳妥和直观可靠的根治土石坝整体质量处理方法,值得借鉴。(2)注重防渗墙的施工过程的质量控制,这样才能有效保证防渗墙的修建质量,确保水库土石坝的安全。在施工过程,应根据坝体填筑料的质量、土石坝的设计深度、坝体高度、渗透性以及基岩的特性进行充分研究探讨,选择合适的墙体材料和最佳的施工工艺。同时在施工过程应认真考虑坝体的密实度和坝体自身的稳定性,做到从临建工程、防渗墙造孔、孔形及清孔、混凝土浇筑过程等方面进行质量的全面控制。(3)认真对待作为临时工程的临建工程,因为其在防渗墙造孔过程中起到非常重要的作用,可以说是防渗墙施工中不可缺少的一部分。(4)在施工过程,应尽量缩短各槽段的施工时间。(5)混凝土浇筑质量好坏决定了防渗墙质量好坏的最为重要的因素。因此在混凝土浇筑过程,首先要严格按设计的防渗墙物理力学指标配制合格的混凝土;并按规定要求严格控制浇筑导管间距及导管距孔端的距离;在浇筑过程中,要控制混凝土面的高差在0.5m内,并控制混凝土浇筑强度。对防渗墙与临近建筑物的结合部,如开挖困难,止水难以施工,可考虑采取局部充填灌浆措施,保证防渗的可靠性与整体性。

四、结语

在我国,随着水利建设的迅速发展,对水库土石坝的工程质量越来越重视。但目前国内修建的很多土石坝仍存在质量普遍差等问题。例如坝基存在渗水通道的工程败笔,坝体存在裂缝、沉陷、渗漏等现象。未解决土石坝的稳定性工程质量问题,应特别注意其加固的设计。而伴随着防渗墙施工工艺技术的成熟和施工工具的不断改进完善,将防渗墙用于水库土石坝的加固设计,已经成为土石坝加固工程的重要方法,而且以往的经验数据告诉我们,防渗墙在土石坝加固中的应用成果是可喜可贺的。本文笔者结合自身多年的工作经验,阐述防渗墙的设计过程和施工应注意的几个方面,并提出有关防渗墙的施工建议,旨在为类似工程提供借鉴和参考价值。

参考文献

[1] 张磊奇,邵蔚,张君伟.平原地区土坝混凝土防渗墙的设计与施工[J].土工基础,2005,

[2] 肖才文.环湖平原区土坝混凝土防渗墙的设计与施工[J].湖南水利水电,2005

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【关键词】水利工程;水利除险加固;灌浆处理

我国的小型水利水电枢纽工程为数众多,它们分布广,坝型多样,发挥着防洪减灾的重要作用,同时为农业灌溉生产和人民生活用水以及 工业 用水提供水源。然而,由于它们多属于特殊 历史 时期的产物,而且经过多年的运行,其中许多工程都不同程度存在一些病险问题,属于水利行业的重点关注对象。这些工程的主要病险有:(1)防洪标准偏低,达不到现行有关规范,标准要求。(2)坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等。(3)工程建筑物老化失修。这些病险不仅造成水利水电枢纽工程不能正常运行,不能充分发挥其效益,而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全,因此急需进行除险加固处理。病险水利水电枢纽工程最主要的病征是渗透问题,有地基(包括坝肩)渗透和坝体渗透。根据不同的坝型、坝基和病因情况,应采取不同的处理方法。常用的是防渗墙和灌浆。

1．防渗墙类型及其特点

防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。

1.1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,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数0.3MPa。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(砂砾直径小于5cm)。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。

1.2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。

1.3链斗法成墙工艺

由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm,深度可达10-15m。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薄型抓斗成墙工艺

采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。

1.5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。在1998年历史罕见的特大洪水过后,在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中,射水法得到广泛采用,取得了较好的社会经济效益。

2.灌浆类型及其特点

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。

2.1土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布 规律 ,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明灌浆后坝体密实度得到提高,渗透系数降低,背水坡湿润渗水现象消失,坝体渗流量减少70%以上。

2.2高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广、造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200mm)颗粒背后形成漏喷现象。

2.3卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟,目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

2.4控制性灌浆

控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆工艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时间和投资。