水利工程施工中渗水原因及防渗技术研究

水利工程是一类极为重要的基建工程，在农业引水灌溉、旱涝灾害防治及城市用水调度等维度有着十分关键的作用。但是，许多早期修建的水利工程，由于技术落后，设备设施常年失修等原因，使得整个工程的质量无法得到保证。在此类病害中，渗漏是其中较为常见的一类，为此，业界提出了多种防渗处理方法。每一种控制方法都有其优缺点，在实际应用中，应考虑地域性因素，选用具有经济性、施工效果较好的防渗方法，以延长水利工程的服役年限，有效控制维修阶段的费用投入。

一、水利工程渗水原因分析

（一）基坑施工不规范，基坑内积水过多

地基工程是不可忽视的工程，而地基周边的深基坑治理是其最为关键的一环。在实际施工活动中，部分工人未能严格遵循既定操作规范，施工现场的质量把控不细致，在基坑开挖之后也没有采取必要的排水措施，这就导致基坑出现大量积水，使基础的排水作用逐渐减弱，当暴雨来临时，基坑内的降水将会积聚在深基坑内，由此引起大面积的渗漏。

（二）施工缝与变形缝的形成

部分建设单位为便于水利工程建设，有意增加建设面积，工人把一系列施工工作分割成若干单元，以加速建设进程，而不同单元的交接处未作有效处理，致使施工缝产生，成为后续渗水事故多发的区域[1]。变形缝则是在止水带等防水建材的使用过程中，某些工人的操作不规范，造成部分防水材料不稳固或出现位置偏差，导致混凝土振捣密实程度达不到标准，在部分区域留下空隙，在变形缝中也常有渗漏的情况。

（三）穿墙管的使用

在水利工程建设过程中，与主要工程连接的是各种型号的水管及管线，如施工人员未焊牢止水环，则会在混凝土浇筑过程中，因振捣不紧而产生空洞、麻面等品质缺陷，并在较短的时间内发生渗漏。

二、水利工程施工中的主要防渗技术

（一）高压喷射灌浆技术

高压喷射灌浆技术是利用高压射流在土体中产生的巨大冲击，使得混凝土浆液在土体中迅速扩散，充填土体中的孔隙，并与土、石等物质充分混合，固化成型，改变土体的结构，提高其防渗能力和承载性能。

1.造孔

在弱透水性地层中，可采用泥浆注浆法或套管法来辅助施工，由此保证了最终成孔的质量。目前最常见的成孔设备有回转式和冲击式，立式四轮液压钻机在近几年来的应用领域不断扩大，为保证现场制孔的成效，需将孔位误差控制在0.5cm以内，钻孔斜度不得大于0.5%，在钻孔作业中，每隔3m用水准尺量测一次，以便及时修正井眼的倾斜度[2]。孔距布置是一项重要的控制内容，不仅直接影响混凝土结构的可靠性，也关系着整个工程的进度和成本控制。在实际的操作过程中，应依据区域地质情况设定孔间距，并对高压喷射灌浆工艺、结构形式、孔深和其他一些客观因素作出深层次分析。经过后期的检验确认，钻孔各项参数符合既定规范后，用水轮、风轮对接缝区域进行冲洗。冲洗时，要维持管口的开启状态，将水管插入孔底，多次冲洗，直到回水为止。

2.下入喷射杆

喷射杆在高压旋喷灌浆技术体系中的应用频率较高，需完成钻孔检验后采用，喷射杆可以直接插入井底。在下钻时，应切实关注以下要点：一是在拔管之前向套管中灌注充足的高密度塑性胶，在拔管操作时，需不停注入水泥浆液，直到与孔口平齐，拔出整个套管后，将其插入井底；二是为方便施工，可事先制作好套管护壁，将塑料管插入套管内，并在将套管拔出后才能下入喷射杆。

3.喷射灌浆

喷射灌浆工艺的实施，应基于既定设计规范，有序完成各项操作步骤。在发现泥浆溢出时，应以预设转速向下喷浆，并同步实施旋转作业，缓慢抬升至预定高程。各工艺参数是互相作用的，如注浆压力对喷棒的抬升速度有影响，因此，必须对高速喷浆施工工艺参数进行细致设计。

（二）混凝土防渗技术

1.混凝土搅拌桩成墙工艺

（1）放线定位。在每次测量中，都要对各个桩位进行测量，设置多个测量孔位，结合具体计量结果，对桩孔的间距、孔径等参数进行合理设置。（2）设备就位。桩位测量无误后，将桩机安装到位。定期检查钻头刀片的磨损情况，并进行修理或更换，尽量减少因磨损而造成的直径精度下降。（3）预搅下钻及制浆。钻机准确定位后，以均匀的速度进行钻进和下沉。根据防渗工程的设计要求及具体的地质条件，研制出符合混凝土防渗墙的技术指标[3]。（4）喷浆。为了保证水泥浆液与原状土的充分混合，在钻机钻进和起吊时应不间断地喷浆。在进行桩底预搅拌后，首先对桩底进行搅拌30s，这样可以提高墙底的密实度。钻机的起升速率不能高于1.0m/s，沉入速率以1.0m/min为宜，可以直接到达桩基底部。如果在下陷期间突发破裂现象，则需要在重新喷射时，从破裂位置0.5m为起点进行喷浆施工。（5）复搅提升。在钻孔结束后，用1.0m/min的转速将钻头抬起至设计标高，并在桩顶进行几秒钟的搅拌，然后把整个钻头提出孔外。（6）连续成墙。将桩机横向移动到合适位置进行调整，通常需要1~5个工序才能达到连续成墙的目的，且两根桩的搭接长度不能低于50 mm。

2.锯槽法成墙工艺

采用该成墙技术时，锯槽机刀柄应维持一定倾斜度，从上下两个方向进行往复切削，前进速度控制在0.8-1.5m/h；除渣装置用于清除切削时产生的泥土，并用泥浆进行护壁。在施工过程中，采用与之相匹配的高强度混凝土，建造坚实的防渗结构。在实际操作环节，结合工程实际需求，将各种规格的刀具结合起来，切口宽度控制在0.2-0.5m，深度最大为40m。锯槽成墙技术有着较为出色的性能表现和广泛的适用场景，在防渗工程中，可联合采用自凝砂浆与固化砂浆。

3.链斗法成墙工艺

在链斗法成墙工艺中，采用链斗式挖沟机挖土，将排桩降至对应的成墙深度，开槽机以恒定的速度推进，实施沟槽开挖、泥浆护壁等施工，而细石混凝土浇筑方式则与锯槽法大致相同。

4.射水法成墙工艺

射水法成墙技术是在射水法的基础上，在水下进行导管灌注施工的一种技术。在射水法成墙施工中，应加强对墙体接缝的质量控制，使整个接缝平整光滑，接缝紧密而牢固；依据墙体的使用功能，薄壁防渗墙、承重结构墙可分别采用平面对接、齿嵌连接等连接方式。射水法成墙工艺的实施，使成壁精度有了显著改善，应用于粘性土、沙及细粒砾石层，可取得良好的孔壁成形效果。

（三）复合土工膜技术

在水利工程施工中，应充分考虑工程建设的具体情况与相关设计要求，选用合适的复合土工膜，确保整个工程的防渗效果。首先，按施工范围对复合土工膜进行切割，并将其拼接成符合工程要求的块材。其次，铺设复合土工膜分为渠道底部铺设和斜坡铺设两个阶段。沿渠道轴线方向滚动铺设，将渠底复合土工膜做成“丁”字型，防止出现交叉接缝。最后，在虚焊部位放置一块长板，使得焊接机可顺利在基台上行走，保证焊接作业的有效性。

三、结语

总的来说，水利防渗处理是相关工程建设中必不可少的一环，在具体操作时，应基于水利工程地域特征和实际建设需求的分析，对具体的防渗处理技术及方法进行合理选取，针对渗水病害易发区域进行控制，从工程建设的经济性和高效性层面加以综合把控，保证水利工程建设的有序推进。

文章来源：《产品可靠性报告》https://www.zzqklm.com/w/kj/32519.html