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摘要：我国水利工程事业发展迅速，全国各地形成了大量的中小型水利工程，这些工程分布在我国的各个区域，获得了较好的防洪抗灾效果，而在工程施工过程中，根据现有条件完善库区的防渗工作，也成了水利工程施工中的重点环节。文章介绍了水利工程渗水原因，对水利工程防渗处理技术和质量进行了分析与研究。
关键词：水利工程；防渗；灌浆；防渗墙
Abstract: in water conservancy engineering career development is rapid, all over the country forms the bulk of small and medium-sized water conservancy project, the project in all areas of our country distribution, obtained the good effect of the disaster and flood control, and in construction process in, according to the existing conditions of seepage control work of perfect, also became the key link in water conservancy project work. This paper introduces the water conservancy project seepage causes of water conservancy project seepage prevention technology and quality analysis and research.
Keywords: water conservancy projects; Seepage control; Grouting; cut-off
中圖分类号：TV文献标识码：A 文章编号：
水利工程由于经过多年的运行后,许多都不同程度存在坝体和坝基渗漏、渗透破坏等病险问题,这些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和标准要求；坝体和坝基多有渗漏、渗透破坏；工程建筑物老化失修等问题。这些病险不仅造成水利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,因此急需进行防渗除险加固处理。
一、渗水形成原因
1.施工缝
为了使施工方便，在施工面积比较大的时候，将混凝土人工分成几个小的单元，而这些单元之间的缝隙是渗水的易发地区。此外，施工过程中，模板支撑不牢固，造成跑浆,出现蜂窝麻面,引起缝隙渗水。
2.变形缝
止水带没有固定牢故,偏离中心，混凝土灌注时振捣不密实，出现较大孔洞或者蜂窝麻面导致变形缝渗水。
3.穿墙管
在散滩电站水下工程有各种管（风、水、电)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。
4.大面积渗水
水工建筑物底板出现大面积渗水的几率比较大，主要是因为基面四周基坑施工没有达到相应的标准，排水能力低下，遭遇强降水天气时，一旦机械出现故障或者停电，基坑存水无法及时排出，水面上涨，容易淹没垫层，造成底板大面积透水。此外，在工程建设施工过程中，用搅拌不均的混凝土进行灌注，这样由于存在较大的空隙，从而导致大面积渗水的发生。
二、防渗技术分析
病险水利枢纽工程最主要的病征是渗透问题,有地基渗透和坝体渗透。因此,应根据坝形、坝基、问题实际情况等及时有效地采取处理方法。而在水利工程防渗施工处理中,最常用的防渗处理方法主要有灌浆和防渗墙两种。
1.灌浆处理法
(1)高压喷射灌浆
高压喷射灌浆是借助高压水或高压浆液形成的高速喷射流束,将被灌地层结构切割及破碎掉,同时水泥浆液顺势冲填其中,与被灌地层土颗粒掺混并形成壁状固结体,从而实现防渗目的,提高地基承载能力。高压喷射灌浆根据被灌地层结构和防渗要求可分为旋喷、摆喷和定喷三种。高压喷射灌浆具有设备简单、造价低、料源广、功效高及搭接防渗效果好等优点,但同时也存在使用设备较多、对被灌地质条件要求相对较高及较难控制,易形成漏喷现象等缺点。
(2)土坝坝体的劈裂灌浆技术
土坝坝体的劈裂式灌浆，主要应用坝体的应力分布规律，采取灌浆压力，将坝体沿着轴线的方向劈裂，再灌入泥浆，形成垂直、连续的防渗泥墙，达到堵塞裂缝、修补漏洞及切断软弱层的作用，有效提高坝体防渗能力，同时通过泥浆、坝体之间的相互挤压与湿陷，在坝体中形成内部应力的分布，有效提高坝体稳定性。针对裂缝局部的灌浆方法，有可能是已产生裂缝的位置，均匀布置类似的固结灌浆孔群；对于施工质量较差的坝体，很可能出现上下游贯穿的横缝，这种情况下应选用劈裂灌浆法。例如在我国广东省宝树水库，就是利用坝体劈裂灌浆技术改善了土坝坝体的渗漏问题，效果比较显著，灌浆后的坝体密实度有所提高，降低了渗漏系数，减少坝体渗流量在70%以上。
(3)卵砾石层防渗帷幕灌浆技术
卵砾石层防渗帷幕灌浆技术，主要以粘土为主料，掺加少量水泥的混合浆液进行灌注，与岩石中的灌浆技术有明显区别。卵砾石层灌浆很难独立钻孔，因此多采取套阀式灌浆、打管灌浆、循环钻孔灌浆等方法。由于受到不同地区地质条件的限制，无法控制浆液的填充范围，而为了获得较高的防渗标准，一般宜采取3排以上的灌浆孔。随着我国灌浆技术的日益完善与成熟，这种方法的应用已经逐渐减少，多用于以灌浆作为补充勘探技术中，同时具备防渗处理功能，可准确减少集中渗漏现象。
2.防渗墙处理法
(1)射水法成墙工艺
混凝土搅拌机、造孔机和浇筑机一起构成射水法成墙设备。我们可以通过造孔机成型器内的喷嘴，射出高速水流从而将土层切割，以及采用泥浆护壁和正、反循环出渣成型器进行上下切割运动来修整孔壁。形成槽孔后，再通过浇筑塑性混凝土或水下混凝土，从而形成深度可达3米，厚度为0.22-0.45米，垂直精度可达1/300的薄壁防渗墙，该防渗墙使用于砂土、粘土和粒径不大于100毫米的砂砾石地层。例如，在我国1998年发生的特大洪水过后，国家相关部门在赣江、长江和鄱阳湖等国内重要堤防进行了加固工程，并且都广泛运用到了射水法，从而不仅提高了水利工程防渗的效果，还取得了很好的社会经济效益。
(2)多头深层搅拌水泥土成墙工艺
这种工艺多采取多头深层方式，在施工过程中，搅拌机将水泥浆喷到土体中，并实现搅拌，让水泥浆液和土体混合，固结成为泥土桩，并在桩与桩之间搭设成水泥土防渗墙。这种防渗墙工艺的优点在于无污染、施工方便、成本低，适用于砂砾层、淤泥、粘土及砂土中。经过大量实践经验证明，这种多头深层搅拌水泥形成防渗墙的方法，效果明显，在水利工程防渗处理中应用可靠，具有广阔的发展前景。
(3)锯槽法成墙工艺
锯槽法主要应用锯槽机开展作业，在施工过程中，锯槽机的刀杆上下往复切割的同时，向前移动开槽。被切割下来的土体，可由正循环或者反循环方式的排渣系统排出槽外。通过泥浆护壁、浇筑塑性混凝土等方式，最终形成防渗墙体。以不同规格的刀杆进行组合，开槽深度达到40米，而宽度可达0.2～0.5米。锯槽法具有工效高、连续成槽、质量好和墙体连续等优点，并且成墙深，适用于砂土、粘土和卵石粒径小于100毫米的砂砾石地层。此外，还可以采用固化灰浆和自凝灰浆来形成不同等级的强度和抗渗指标的防渗墙。
三、施工质量控制
很多水利工程的实践证明，施工质量是水利工程防渗能力强弱的决定性因素。渗漏现象的出现大多都和前期的施工瑕疵有关。因此在水利施工的过程中，必须建立健全施工质量控制体系，防止由于施工质量不达标而引起的渗漏问题。
1.施工测量的质量控制
施工测量质量控制的主要内容包括：第一，选择具有从事相关工作资质的专业测量人员组成专门的测量机构，制定施工测量的规范。为了保证施工测量的精確性，定期校验在施工测量中使用的测量仪器和相关设备。第二，为了保证测量有参照物，对施工测量控制网点的原始基准点和基准线要严格控制。第三，施工单位偕同工程监理部门校验施工测量控制网。第四，有些控制点由于施工的要求要进行延伸或加密，应该采用正确的测量方法结合现场勘察，先明确控制点的位置再进行施工。
2.工程材料的质量控制
施工过程中建设材料的选择是影响工程质量的重要因素之一。市场上的防漏材料种类繁多，规格功能各不相同，因此在选购材料的之前要对自己的需要进行科学的了解，选用符合自己情况的产品，同时在使用前要认真阅读产品说明书，进行试验，掌握相关的数据之后才可以用于施工之中。
3.混凝土浇筑的质量控制
在水利施工之中，混凝土浇注作业占有重要地位，其质量控制的关键是混凝土配合比、混凝土运输设备、振捣设备、模板、入仓手段、所投入的劳动力数量、技术水平、质量保证体系及主要的质检人员及履历、具体的施工方法等。因此，在施工之前应该首先编制相应的施工方案和技术文件，对混凝土的分段长度、分缝的位置、施工缝的处理方法、钢筋连接的位置等进行具体的规定。
四、结语
随着我国水利工程事业的蓬勃开展，相信在不远的将来，水利工程施工中的重要组成部分——防渗工作的重视也必将会随着逐步提高，而对防渗方式和质量进行研究和总结，对于日后的工作具有非常重要的积极意义。
参考文献：
[1]王洪恩,卢超.堤坝劈裂灌浆防渗加固技术[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
[2]敬海峰,王宝,韩雪东.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].黑龙江科技信息,2010,(9).
[3]韩旭光.水利工程防渗处理施工技术应用探析[J].中国新技术新产品,2010,(8).
[4]张伟.水利工程中防渗施工工艺探讨[J].科技风,2010,(10).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：水利工程；防渗；灌浆；防渗墙
Abstract: in water conservancy engineering career development is rapid, all over the country forms the bulk of small and medium-sized water conservancy project, the project in all areas of our country distribution, obtained the good effect of the disaster and flood control, and in construction process in, according to the existing conditions of seepage control work of perfect, also became the key link in water conservancy project work. This paper introduces the water conservancy project seepage causes of water conservancy project seepage prevention technology and quality analysis and research.
Keywords: water conservancy projects; Seepage control; Grouting; cut-off
中圖分类号：TV文献标识码：A 文章编号：
水利工程由于经过多年的运行后,许多都不同程度存在坝体和坝基渗漏、渗透破坏等病险问题,这些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和标准要求；坝体和坝基多有渗漏、渗透破坏；工程建筑物老化失修等问题。这些病险不仅造成水利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,因此急需进行防渗除险加固处理。
一、渗水形成原因
1.施工缝
为了使施工方便，在施工面积比较大的时候，将混凝土人工分成几个小的单元，而这些单元之间的缝隙是渗水的易发地区。此外，施工过程中，模板支撑不牢固，造成跑浆,出现蜂窝麻面,引起缝隙渗水。
2.变形缝
止水带没有固定牢故,偏离中心，混凝土灌注时振捣不密实，出现较大孔洞或者蜂窝麻面导致变形缝渗水。
3.穿墙管
在散滩电站水下工程有各种管（风、水、电)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。
4.大面积渗水
水工建筑物底板出现大面积渗水的几率比较大，主要是因为基面四周基坑施工没有达到相应的标准，排水能力低下，遭遇强降水天气时，一旦机械出现故障或者停电，基坑存水无法及时排出，水面上涨，容易淹没垫层，造成底板大面积透水。此外，在工程建设施工过程中，用搅拌不均的混凝土进行灌注，这样由于存在较大的空隙，从而导致大面积渗水的发生。
二、防渗技术分析
病险水利枢纽工程最主要的病征是渗透问题,有地基渗透和坝体渗透。因此,应根据坝形、坝基、问题实际情况等及时有效地采取处理方法。而在水利工程防渗施工处理中,最常用的防渗处理方法主要有灌浆和防渗墙两种。
1.灌浆处理法
(1)高压喷射灌浆
高压喷射灌浆是借助高压水或高压浆液形成的高速喷射流束,将被灌地层结构切割及破碎掉,同时水泥浆液顺势冲填其中,与被灌地层土颗粒掺混并形成壁状固结体,从而实现防渗目的,提高地基承载能力。高压喷射灌浆根据被灌地层结构和防渗要求可分为旋喷、摆喷和定喷三种。高压喷射灌浆具有设备简单、造价低、料源广、功效高及搭接防渗效果好等优点,但同时也存在使用设备较多、对被灌地质条件要求相对较高及较难控制,易形成漏喷现象等缺点。
(2)土坝坝体的劈裂灌浆技术
土坝坝体的劈裂式灌浆，主要应用坝体的应力分布规律，采取灌浆压力，将坝体沿着轴线的方向劈裂，再灌入泥浆，形成垂直、连续的防渗泥墙，达到堵塞裂缝、修补漏洞及切断软弱层的作用，有效提高坝体防渗能力，同时通过泥浆、坝体之间的相互挤压与湿陷，在坝体中形成内部应力的分布，有效提高坝体稳定性。针对裂缝局部的灌浆方法，有可能是已产生裂缝的位置，均匀布置类似的固结灌浆孔群；对于施工质量较差的坝体，很可能出现上下游贯穿的横缝，这种情况下应选用劈裂灌浆法。例如在我国广东省宝树水库，就是利用坝体劈裂灌浆技术改善了土坝坝体的渗漏问题，效果比较显著，灌浆后的坝体密实度有所提高，降低了渗漏系数，减少坝体渗流量在70%以上。
(3)卵砾石层防渗帷幕灌浆技术
卵砾石层防渗帷幕灌浆技术，主要以粘土为主料，掺加少量水泥的混合浆液进行灌注，与岩石中的灌浆技术有明显区别。卵砾石层灌浆很难独立钻孔，因此多采取套阀式灌浆、打管灌浆、循环钻孔灌浆等方法。由于受到不同地区地质条件的限制，无法控制浆液的填充范围，而为了获得较高的防渗标准，一般宜采取3排以上的灌浆孔。随着我国灌浆技术的日益完善与成熟，这种方法的应用已经逐渐减少，多用于以灌浆作为补充勘探技术中，同时具备防渗处理功能，可准确减少集中渗漏现象。
2.防渗墙处理法
(1)射水法成墙工艺
混凝土搅拌机、造孔机和浇筑机一起构成射水法成墙设备。我们可以通过造孔机成型器内的喷嘴，射出高速水流从而将土层切割，以及采用泥浆护壁和正、反循环出渣成型器进行上下切割运动来修整孔壁。形成槽孔后，再通过浇筑塑性混凝土或水下混凝土，从而形成深度可达3米，厚度为0.22-0.45米，垂直精度可达1/300的薄壁防渗墙，该防渗墙使用于砂土、粘土和粒径不大于100毫米的砂砾石地层。例如，在我国1998年发生的特大洪水过后，国家相关部门在赣江、长江和鄱阳湖等国内重要堤防进行了加固工程，并且都广泛运用到了射水法，从而不仅提高了水利工程防渗的效果，还取得了很好的社会经济效益。
(2)多头深层搅拌水泥土成墙工艺
这种工艺多采取多头深层方式，在施工过程中，搅拌机将水泥浆喷到土体中，并实现搅拌，让水泥浆液和土体混合，固结成为泥土桩，并在桩与桩之间搭设成水泥土防渗墙。这种防渗墙工艺的优点在于无污染、施工方便、成本低，适用于砂砾层、淤泥、粘土及砂土中。经过大量实践经验证明，这种多头深层搅拌水泥形成防渗墙的方法，效果明显，在水利工程防渗处理中应用可靠，具有广阔的发展前景。
(3)锯槽法成墙工艺
锯槽法主要应用锯槽机开展作业，在施工过程中，锯槽机的刀杆上下往复切割的同时，向前移动开槽。被切割下来的土体，可由正循环或者反循环方式的排渣系统排出槽外。通过泥浆护壁、浇筑塑性混凝土等方式，最终形成防渗墙体。以不同规格的刀杆进行组合，开槽深度达到40米，而宽度可达0.2～0.5米。锯槽法具有工效高、连续成槽、质量好和墙体连续等优点，并且成墙深，适用于砂土、粘土和卵石粒径小于100毫米的砂砾石地层。此外，还可以采用固化灰浆和自凝灰浆来形成不同等级的强度和抗渗指标的防渗墙。
三、施工质量控制
很多水利工程的实践证明，施工质量是水利工程防渗能力强弱的决定性因素。渗漏现象的出现大多都和前期的施工瑕疵有关。因此在水利施工的过程中，必须建立健全施工质量控制体系，防止由于施工质量不达标而引起的渗漏问题。
1.施工测量的质量控制
施工测量质量控制的主要内容包括：第一，选择具有从事相关工作资质的专业测量人员组成专门的测量机构，制定施工测量的规范。为了保证施工测量的精確性，定期校验在施工测量中使用的测量仪器和相关设备。第二，为了保证测量有参照物，对施工测量控制网点的原始基准点和基准线要严格控制。第三，施工单位偕同工程监理部门校验施工测量控制网。第四，有些控制点由于施工的要求要进行延伸或加密，应该采用正确的测量方法结合现场勘察，先明确控制点的位置再进行施工。
2.工程材料的质量控制
施工过程中建设材料的选择是影响工程质量的重要因素之一。市场上的防漏材料种类繁多，规格功能各不相同，因此在选购材料的之前要对自己的需要进行科学的了解，选用符合自己情况的产品，同时在使用前要认真阅读产品说明书，进行试验，掌握相关的数据之后才可以用于施工之中。
3.混凝土浇筑的质量控制
在水利施工之中，混凝土浇注作业占有重要地位，其质量控制的关键是混凝土配合比、混凝土运输设备、振捣设备、模板、入仓手段、所投入的劳动力数量、技术水平、质量保证体系及主要的质检人员及履历、具体的施工方法等。因此，在施工之前应该首先编制相应的施工方案和技术文件，对混凝土的分段长度、分缝的位置、施工缝的处理方法、钢筋连接的位置等进行具体的规定。
四、结语
随着我国水利工程事业的蓬勃开展，相信在不远的将来，水利工程施工中的重要组成部分——防渗工作的重视也必将会随着逐步提高，而对防渗方式和质量进行研究和总结，对于日后的工作具有非常重要的积极意义。
参考文献：
[1]王洪恩,卢超.堤坝劈裂灌浆防渗加固技术[M].北京:中国水利水电出版社,2006.
[2]敬海峰,王宝,韩雪东.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].黑龙江科技信息,2010,(9).
[3]韩旭光.水利工程防渗处理施工技术应用探析[J].中国新技术新产品,2010,(8).
[4]张伟.水利工程中防渗施工工艺探讨[J].科技风,2010,(10).
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。