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摘要：水利工程的渗透通常是指水体向围护区以外渗流而产生水量漏失的现象，这种现象对土石坝的稳定性影响极大，会造成坝基或坝体土的渗透导致坝体变形，因此必须采取防渗施工技术保证水利工程的质量与安全。本文分析了水利工程渗水形成及原因，提出了水利工程中防渗的施工方案，并介绍了几种水利工程的防渗技术。
关键词：灌浆；防渗墙；水利工程
一、水利工程渗水形成原因
1、大面积渗水
水利工程的大面积渗水位置一般发生在工程的底板位置。产生这一现象的原因主要有以下两点：（1）基坑水位控制不合理：工程施工时，为了赶工期，在没有机械排水、工程地基水位淹没垫层的情况下，依然进行混凝土浇筑施工，导致混凝土含水量过大，工程质量不合格产生渗漏。（2）混凝土施工操作不合格：在混凝土施工中由于混凝土的搅拌不均匀或者是混凝土铺设过程中振捣不到位，导致的混凝土质量低劣、产生孔隙造成工程出现大面积渗漏。
2、施工缝
水利工程中往往需要大面积进行混凝土施工，而人力操作不能保证施工面的完整性，将整体划分为几个区域进行连续施工，这就造成了几个不同作业面之间的密合问题，产生的人为缝隙就成了水利工程防渗的薄弱之处。在对混凝土缝隙进行密合施工时，要将缝面清洗干净，以防杂物掺杂引起的工程质量问题。混凝土模版对接不严密、支撑不坚固造成混凝土施工时出现跑浆现象，容易时混凝土表面出现“蜂窝”从而导致渗水。
3、变形缝
水利工程施工时如果不注意固定止水带，造成止水带位置偏移，就很容易形成变形缝的渗水问题。
4、穿墙管
工程前期施工留下的各种管线通道或是辅助设施孔洞如果不注意填堵和振捣加实，就给渗漏问题的产生留下了隐患。
二、水利工程中防渗的施工方案
首先，梳理工程中的防渗处理，可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体。必要时还可帮堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身。
其次，对于堤防截渗墙，关键是要采用薄墙和廉价的材料才能有效地降低工程造价。目前常用的开槽法、深沉法、挤压法造墙均可达到这一要求，其中深沉法造价最低，在墙深小于20m 时最具竞争力。高喷法造墙价格相对较高，但在一些施工场地狭窄、地下降碍物较多时，有较好的适应性。对于砂卵砾石含量较高、粒径较大的地层，则应考虑采用冲击钻并配合其他开槽方式成睹，当然造墙成本也会大大提高。根据堤防工程的特点，对这类地层险工段的肪渗处理，也可考虑采用盖重、排水减压、反滤保护等其他措施。
三、水利工程渗水治理技术
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、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。我国常采用孔口封闭灌浆法，随着二滩、小浪底工程的建设，国际上一些高效率的施工方法，如GIN灌浆法、自下而上纯压式灌浆法等引进我国，促进了我国灌浆技术的发展。
GIN（Grouting Intensity Number）法是前国际大坝会议主席、瑞土学者隆巴迪首先提出的。中国水利水电基础工程局夏可风在《地基处理新技术在水利水电工程中的应用》一文中指出：“GIN法的基本概念是，对任意孔段的灌浆，其能量消耗均为一个定值，这个能量消耗的数值近似等于该孔段最终灌浆压力P与灌入浆液体积V的乘积PV，PV就叫作灌浆强度值，即GIN。由于裂隙岩体灌浆时，大裂隙常常注入量大而使用压力小，细裂隙常常注入量小而使用压力高。
3、多头深层搅拌截渗墙技术
深层搅拌法是针对对软弱地基的改良所采用的防渗墙技术，主要为了提高水利工程建设中地基承载力不够的问题。多头深层搅拌截渗墙技术以单头及双头为基础，创新发展的防渗墙技术，此方法通过双动力多头深层搅拌桩机，带动多个钻杆，以固定的推力推动钻杆上面的钻头达到土层的设计深度，之后提升钻杆并保持搅拌状态直至孔口。
施工过程中应注意的问题：
（1）确保墙体垂直：在灌注施工之前须经经纬仪校正双动力多头深层搅拌桩机机身和塔架，保证塔架的垂直度在千分之一以内。为保证其垂直度，机体需安装偏斜自动报警系统。垂直度超过千分之一时，系统会自动报警，方便造作员及时调整角度。
（2）确保截渗墙质量：为保证浆液的有效输送，须使用三个并列的挤压泵。必须配置喷浆记录仪，时刻记录喷浆情况，降低人为因素影响。针对地层缺陷，发生钻头不返浆或喷浆压力衰减大的情况，须停止钻杆提升、静压回灌，或加大泵的排量。
（3）确保防渗墙墙体的搭接厚度：为保证有效的墙体厚度，必须扩大钻头的内直径。保证孔位放线及桩机钻头对位的准确，为保证钻孔偏位误差在三厘米的允许误差内，可以使用平面几何对位的方法。
4、水平铺盖防渗法
水平铺盖加固的工作原理是根据设计要求的各项技术指标通过碾压试验取得施工参数后，利用现代化先进施工设备对粘土进行运输、摊铺、整平和碾压，使其达到要求的各项质量指标，同时根据粘土铺盖主要是水平防渗，渗流方向为上下式的特点，有针对性的提高纵横接缝面的处理质量，既保证工程质量满足库底防渗要求，又合理利用资源，降低成本，缩短工期。
水平铺盖施工要点：铺盖下卧冲积层内渗透坡降不能超过冲积层土沙的允许渗透坡降，达到地基渗透稳定；通过铺盖的渗透坡降不能超过铺盖土的允许坡降，达到铺盖填土渗透稳定；下游渗流出逸处的剩余水头，不至于产生渗透破坏，达到渗流出口渗透稳定；渗流量小于允许损失量，达到渗流损失量最小。铺盖厚度与密度应满足铺盖本身的渗透稳定的要求，而不到于被水头渗透力穿破。一般采用碾压施工时，铺盖前端厚度为0.5—1.0m，末端与坝体接合处厚度为1/6——1/10水头，均质坝体可稍薄些。如土料透水性较大，密实度较低还应加厚。铺盖透水愈小，厚度愈大，防渗作用愈好。一般应是地基的几百分之一，甚至上千分之一。铺盖加固应严格控制质量，特别是接触部位，更要保证质量。铺盖与地基接触处，如地基透水性大、级配差的砂砾石层，则应加铺反滤层，以免水库蓄水后，加固的铺盖重复发生裂缝、塌坑等。在加固铺盖时，应采用碾压法施工。在特殊情况下，如不能放空水库时，也可利用水中倒土、深水抛土等方法，但只能作为加固的辅助手段。
结束语
针对水利工程存在的渗漏问题，在施工过程中合理应用各种防渗施工技术具有重要的意义。尤其是对地基以及坝体等部位的防渗处理中，可以采用多种技术联合应用的方法，进而达到比较理想的防渗效果。
参考文献：
[1]毛地卫，戴建龙.水利工程中几种常用的堤防防渗施工技术[J].今日科苑，2010（6）.
[2]刘佳云.水利工程建设施工技术的探讨[J].中国新技术新产品，2010（4）.
关键词：灌浆；防渗墙；水利工程
一、水利工程渗水形成原因
1、大面积渗水
水利工程的大面积渗水位置一般发生在工程的底板位置。产生这一现象的原因主要有以下两点：（1）基坑水位控制不合理：工程施工时，为了赶工期，在没有机械排水、工程地基水位淹没垫层的情况下，依然进行混凝土浇筑施工，导致混凝土含水量过大，工程质量不合格产生渗漏。（2）混凝土施工操作不合格：在混凝土施工中由于混凝土的搅拌不均匀或者是混凝土铺设过程中振捣不到位，导致的混凝土质量低劣、产生孔隙造成工程出现大面积渗漏。
2、施工缝
水利工程中往往需要大面积进行混凝土施工，而人力操作不能保证施工面的完整性，将整体划分为几个区域进行连续施工，这就造成了几个不同作业面之间的密合问题，产生的人为缝隙就成了水利工程防渗的薄弱之处。在对混凝土缝隙进行密合施工时，要将缝面清洗干净，以防杂物掺杂引起的工程质量问题。混凝土模版对接不严密、支撑不坚固造成混凝土施工时出现跑浆现象，容易时混凝土表面出现“蜂窝”从而导致渗水。
3、变形缝
水利工程施工时如果不注意固定止水带，造成止水带位置偏移，就很容易形成变形缝的渗水问题。
4、穿墙管
工程前期施工留下的各种管线通道或是辅助设施孔洞如果不注意填堵和振捣加实，就给渗漏问题的产生留下了隐患。
二、水利工程中防渗的施工方案
首先，梳理工程中的防渗处理，可采用截渗墙、锥探灌浆和劈裂灌浆等防渗体。必要时还可帮堤以加厚堤身或翻挖重新填筑堤身。
其次，对于堤防截渗墙，关键是要采用薄墙和廉价的材料才能有效地降低工程造价。目前常用的开槽法、深沉法、挤压法造墙均可达到这一要求，其中深沉法造价最低，在墙深小于20m 时最具竞争力。高喷法造墙价格相对较高，但在一些施工场地狭窄、地下降碍物较多时，有较好的适应性。对于砂卵砾石含量较高、粒径较大的地层，则应考虑采用冲击钻并配合其他开槽方式成睹，当然造墙成本也会大大提高。根据堤防工程的特点，对这类地层险工段的肪渗处理，也可考虑采用盖重、排水减压、反滤保护等其他措施。
三、水利工程渗水治理技术
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、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。我国常采用孔口封闭灌浆法，随着二滩、小浪底工程的建设，国际上一些高效率的施工方法，如GIN灌浆法、自下而上纯压式灌浆法等引进我国，促进了我国灌浆技术的发展。
GIN（Grouting Intensity Number）法是前国际大坝会议主席、瑞土学者隆巴迪首先提出的。中国水利水电基础工程局夏可风在《地基处理新技术在水利水电工程中的应用》一文中指出：“GIN法的基本概念是，对任意孔段的灌浆，其能量消耗均为一个定值，这个能量消耗的数值近似等于该孔段最终灌浆压力P与灌入浆液体积V的乘积PV，PV就叫作灌浆强度值，即GIN。由于裂隙岩体灌浆时，大裂隙常常注入量大而使用压力小，细裂隙常常注入量小而使用压力高。
3、多头深层搅拌截渗墙技术
深层搅拌法是针对对软弱地基的改良所采用的防渗墙技术，主要为了提高水利工程建设中地基承载力不够的问题。多头深层搅拌截渗墙技术以单头及双头为基础，创新发展的防渗墙技术，此方法通过双动力多头深层搅拌桩机，带动多个钻杆，以固定的推力推动钻杆上面的钻头达到土层的设计深度，之后提升钻杆并保持搅拌状态直至孔口。
施工过程中应注意的问题：
（1）确保墙体垂直：在灌注施工之前须经经纬仪校正双动力多头深层搅拌桩机机身和塔架，保证塔架的垂直度在千分之一以内。为保证其垂直度，机体需安装偏斜自动报警系统。垂直度超过千分之一时，系统会自动报警，方便造作员及时调整角度。
（2）确保截渗墙质量：为保证浆液的有效输送，须使用三个并列的挤压泵。必须配置喷浆记录仪，时刻记录喷浆情况，降低人为因素影响。针对地层缺陷，发生钻头不返浆或喷浆压力衰减大的情况，须停止钻杆提升、静压回灌，或加大泵的排量。
（3）确保防渗墙墙体的搭接厚度：为保证有效的墙体厚度，必须扩大钻头的内直径。保证孔位放线及桩机钻头对位的准确，为保证钻孔偏位误差在三厘米的允许误差内，可以使用平面几何对位的方法。
4、水平铺盖防渗法
水平铺盖加固的工作原理是根据设计要求的各项技术指标通过碾压试验取得施工参数后，利用现代化先进施工设备对粘土进行运输、摊铺、整平和碾压，使其达到要求的各项质量指标，同时根据粘土铺盖主要是水平防渗，渗流方向为上下式的特点，有针对性的提高纵横接缝面的处理质量，既保证工程质量满足库底防渗要求，又合理利用资源，降低成本，缩短工期。
水平铺盖施工要点：铺盖下卧冲积层内渗透坡降不能超过冲积层土沙的允许渗透坡降，达到地基渗透稳定；通过铺盖的渗透坡降不能超过铺盖土的允许坡降，达到铺盖填土渗透稳定；下游渗流出逸处的剩余水头，不至于产生渗透破坏，达到渗流出口渗透稳定；渗流量小于允许损失量，达到渗流损失量最小。铺盖厚度与密度应满足铺盖本身的渗透稳定的要求，而不到于被水头渗透力穿破。一般采用碾压施工时，铺盖前端厚度为0.5—1.0m，末端与坝体接合处厚度为1/6——1/10水头，均质坝体可稍薄些。如土料透水性较大，密实度较低还应加厚。铺盖透水愈小，厚度愈大，防渗作用愈好。一般应是地基的几百分之一，甚至上千分之一。铺盖加固应严格控制质量，特别是接触部位，更要保证质量。铺盖与地基接触处，如地基透水性大、级配差的砂砾石层，则应加铺反滤层，以免水库蓄水后，加固的铺盖重复发生裂缝、塌坑等。在加固铺盖时，应采用碾压法施工。在特殊情况下，如不能放空水库时，也可利用水中倒土、深水抛土等方法，但只能作为加固的辅助手段。
结束语
针对水利工程存在的渗漏问题，在施工过程中合理应用各种防渗施工技术具有重要的意义。尤其是对地基以及坝体等部位的防渗处理中，可以采用多种技术联合应用的方法，进而达到比较理想的防渗效果。
参考文献：
[1]毛地卫，戴建龙.水利工程中几种常用的堤防防渗施工技术[J].今日科苑，2010（6）.
[2]刘佳云.水利工程建设施工技术的探讨[J].中国新技术新产品，2010（4）.