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[摘 要]渗漏问题是水利工程中常见问题。本文根据我国水利工程特点，从灌浆施工技术和混凝土防渗墙施工技术两个方面探讨了水利工程防渗处理与应用。
[关键词]水利工程 防渗 灌浆 混凝土防渗墙
中图分类号：TV1 文献标识码：TV 文章编号：1009―914X（2013）34―0485―01
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：a.防洪标准偏低，达不到现行有关规范，标准要求。b.坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等。c.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.灌浆施工技术在水利工程防渗中的应用
灌浆施工是通过地层或建筑物的钻孔（或预埋的灌浆管）将具有流动性的浆液，按～定的配比要求，在一定的压力作用下压入地层或建筑物的缝隙中，使其充填密实，胶结硬化成整体，达到防渗或加固的目的。
1.1灌浆孔钻孔施工
1.1.1空斜率要求
一般要求直孔，孔壁正直均匀，尤其帷幕深孔，且孔距较近时，应该特别注意测斜工作。
1.1.2钻孔顺序
不论帷幕灌浆或固结灌浆孔，灌浆孔施工顺序采用逐步加密的办法。先进行一序孔灌浆，而后依次进行第二、第三序孔的施工，这样，后序孔的灌浆孔即可作前～序孔的检查孔，经过压水试验，如吸水率达到设计要求，即可以省去后序孔的灌浆。
1.1.3钻孔和裂隙的冲洗
在灌浆之前，要进行钻孔及裂隙的冲洗，将裂隙中的岩粉铁砂粉等物冲出孔外，使浆液与岩石胶结良，冲洗可以通过钻杆用压力或压缩空气轮流吹洗。单孔的冲洗一般用于较完整的，裂隙较少的岩层，其方法有以下几种：（1）高压水冲洗；（2）高压，低压反复冲洗（高压脉冲冲洗）；（3）扬水冲洗（水、气轮换冲洗）。
1.2灌浆施工
1.2.1灌浆方式
（1）纯压式灌浆
即单纯的把浆液沿灌浆管压入钻孔而不返回循环，适用于裂缝较大的岩层，孔深不大（如10～12m），并用较浓浆液灌注，缺点是：容易堵塞细小的裂隙的进口，阻碍灰浆填满缝隙，效果难令人满意。
（2）循环式灌浆
又分孔口和孔内循环，孔口循环为浆液仅在孔口进行循环，实质上还是一种纯压式。孔内循环则是用内外两管之间的空隙返回到孔外。此法特点是：浆液在孔段中始终保持流动状态，减少了颗粒沉淀，灌浆质量较高，应用广泛。
1.2.2灌浆顺序
（1）一次灌浆法（单级法）：即将孔一次钻到全深再沿钻孔全长进行灌浆，适用于孔深<10m的孔内灌浆，且岩石裂缝较少或透水不大的情况，否则应分段采用不同压力进行灌浆。
（2）自上而下分段灌浆法（逐段法）：为自上而下分段钻孑L和灌浆，它可采用较高的灌浆压力，因而能获得较好的灌浆质量，并可减少施工中的事故，在岩层倾角比较发育和岩层比较破碎的地区，应首先考虑此法，开始钻孔3～5m深，随即冲洗，压水灌浆，待灌浆凝固后（不少于36h），再进行下～段钻孔和灌浆工作，但较费时间，且须多次移动钻机和灌浆机械。
（3）自下而上分段灌浆法（孔塞法）：钻孔一次钻好，自下而上分段（3～5m）灌浆，灌浆时以灌浆塞分段塞孔，允许上段灌浆紧接在下段结束时进行，不用搬运灌浆设备，加快了施工速度，但质量不易保证，适用于岩层倾角不大，岩石比较坚硬完整的地区。
灌浆属隐蔽工程，必须在施工过程中强调质量，竣工后要认真检查，灌浆结束28d后，应在灌浆区钻孔检查，做压水试验，观察岩芯胶结情况，鉴定质量。通过多种途径取得数据，互相来印证，不能单凭压水试验取得吸水率作为唯一的标准。
2.混凝土防渗墙施工技术在水利工程防渗中的应用
混凝土防渗墙技术，在我国的水利工程的发展己经有几十年历史了，目前已经开发出多种混凝土防渗墙新技术，如射水法、锯槽法、抓取法等，适应了堤防加固防渗工程的需要。另外，混凝土防渗墙技术在水库的消险加固及防渗方面也得到广泛应用，且取得了良好的效益。
2.1混凝土超薄防渗墙施工技术
混凝土超薄防渗墙施工之前，一般要先要向导向孔内灌入泥浆，泥浆水平面保持在低于导墙面30cm左右。工程中所用泥浆通常用膨润土和烧碱进行配制，黏粒含量大于50，塑性指数大干20，含砂量小于5，SiO2，与A12O3含量的比值约3左右。混凝土超薄防渗墙施工工艺特点如下。
（1）“两钻一抓法”成槽：原理如上述钻孔工艺所述，抓斗沿导墙边挖土成槽。槽内清底排渣时，抓斗伸入孔底，直接將孔底残留物以同体方式排出槽孔外。其中很关键的一点，为防止孔壁坍塌，挖槽过程中不可让孔内的泥浆脱离之前灌人水平线范围，应在工程过程中及时补充孔内新鲜泥浆，从而维持孔内泥浆侧压力防止塌方。并定时检测孔内泥浆性能指标，若发现指标参数异常应立即进行调整。
（2）防渗墙接头采用在管上抹油、裹膜的新工艺：防渗墙的接头管采用直径330mm、壁厚100mm的焊接管，成槽之后，为了减小管壁与混凝土之间的摩擦力，事先要在接头管的管壁抹上润滑油，表面裹上塑料薄膜，然后才将接头管铺入到所指定深度。
2.2塑性混凝土防渗墙施工技术
近年来，在水库除险加固工程中防渗墙得到了广泛的采用。塑性混凝土防渗墙施工技术，采用一种含有大量的粘土或是膨润土在内的新型墙体材料，很大程度上改善了普通防渗墙墙体的很多物理特性的不足，新的墙体材料弹性模量低、适应土石坝的变形需要、具有一定的抗压能力、应力状态较好、防渗性能较强、节约水泥等等。塑性混凝土防渗墙的施工过程如下。
（1）导向槽及施工平台准备：导向槽的宽度一般大于设计防渗墙宽十几厘米，深度取决于工程中上部土层而定，导向槽采用钢筋混凝土做材料，保证与防渗墙之间中心线一致看齐，从而能够对造孔浇筑进行导向以及支撑住上部孔壁。
（2）造孔：造孔是塑性混凝土防渗墙施工的一道重要工序，为了有利于施工更快速、安全的进行，槽孔的划分要依照预先已经划分好的槽孔来进行，从而尽量减少墙段的接头。
（3）泥浆护壁及混凝土浇筑。
2.3冲切成槽建造薄壁混凝土防渗墙技术
在冲击成槽建造混凝土防渗墙技术的基础之上，钻孔的圆钻头换成扁钻头，抽砂筒排渣换成泥浆循环系统，并对某些工艺加以改进，从而形成了冲切成槽法这一种新型的薄壁防渗墙施工技术。与通常的防渗墙施工不同，采用冲切成槽法对混凝土防渗墙进行施工，对泥浆的循环要求更高。施工过程需安装正、反两循环系统抽吸，其中气举反循环装置一般采用2.6m/min的空压机供风。为便于较为快速地排出粗大颗粒，提高冲切速度，出浆管采用管径较大的套管。防渗墙接头时，在下接头管的表面涂抹脱模剂，以保证接头钢管外壁的绝对光滑。
参考文献
[1] 陈航斌. 混凝土防渗墙施工技 术分析[J]. 建筑科学，2009，（3）
[2] 邓文锋. 水利工程中的堤防渗流控制措施[J]. 民营科技，2009，（10）
[关键词]水利工程 防渗 灌浆 混凝土防渗墙
中图分类号：TV1 文献标识码：TV 文章编号：1009―914X（2013）34―0485―01
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：a.防洪标准偏低，达不到现行有关规范，标准要求。b.坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等。c.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.灌浆施工技术在水利工程防渗中的应用
灌浆施工是通过地层或建筑物的钻孔（或预埋的灌浆管）将具有流动性的浆液，按～定的配比要求，在一定的压力作用下压入地层或建筑物的缝隙中，使其充填密实，胶结硬化成整体，达到防渗或加固的目的。
1.1灌浆孔钻孔施工
1.1.1空斜率要求
一般要求直孔，孔壁正直均匀，尤其帷幕深孔，且孔距较近时，应该特别注意测斜工作。
1.1.2钻孔顺序
不论帷幕灌浆或固结灌浆孔，灌浆孔施工顺序采用逐步加密的办法。先进行一序孔灌浆，而后依次进行第二、第三序孔的施工，这样，后序孔的灌浆孔即可作前～序孔的检查孔，经过压水试验，如吸水率达到设计要求，即可以省去后序孔的灌浆。
1.1.3钻孔和裂隙的冲洗
在灌浆之前，要进行钻孔及裂隙的冲洗，将裂隙中的岩粉铁砂粉等物冲出孔外，使浆液与岩石胶结良，冲洗可以通过钻杆用压力或压缩空气轮流吹洗。单孔的冲洗一般用于较完整的，裂隙较少的岩层，其方法有以下几种：（1）高压水冲洗；（2）高压，低压反复冲洗（高压脉冲冲洗）；（3）扬水冲洗（水、气轮换冲洗）。
1.2灌浆施工
1.2.1灌浆方式
（1）纯压式灌浆
即单纯的把浆液沿灌浆管压入钻孔而不返回循环，适用于裂缝较大的岩层，孔深不大（如10～12m），并用较浓浆液灌注，缺点是：容易堵塞细小的裂隙的进口，阻碍灰浆填满缝隙，效果难令人满意。
（2）循环式灌浆
又分孔口和孔内循环，孔口循环为浆液仅在孔口进行循环，实质上还是一种纯压式。孔内循环则是用内外两管之间的空隙返回到孔外。此法特点是：浆液在孔段中始终保持流动状态，减少了颗粒沉淀，灌浆质量较高，应用广泛。
1.2.2灌浆顺序
（1）一次灌浆法（单级法）：即将孔一次钻到全深再沿钻孔全长进行灌浆，适用于孔深<10m的孔内灌浆，且岩石裂缝较少或透水不大的情况，否则应分段采用不同压力进行灌浆。
（2）自上而下分段灌浆法（逐段法）：为自上而下分段钻孑L和灌浆，它可采用较高的灌浆压力，因而能获得较好的灌浆质量，并可减少施工中的事故，在岩层倾角比较发育和岩层比较破碎的地区，应首先考虑此法，开始钻孔3～5m深，随即冲洗，压水灌浆，待灌浆凝固后（不少于36h），再进行下～段钻孔和灌浆工作，但较费时间，且须多次移动钻机和灌浆机械。
（3）自下而上分段灌浆法（孔塞法）：钻孔一次钻好，自下而上分段（3～5m）灌浆，灌浆时以灌浆塞分段塞孔，允许上段灌浆紧接在下段结束时进行，不用搬运灌浆设备，加快了施工速度，但质量不易保证，适用于岩层倾角不大，岩石比较坚硬完整的地区。
灌浆属隐蔽工程，必须在施工过程中强调质量，竣工后要认真检查，灌浆结束28d后，应在灌浆区钻孔检查，做压水试验，观察岩芯胶结情况，鉴定质量。通过多种途径取得数据，互相来印证，不能单凭压水试验取得吸水率作为唯一的标准。
2.混凝土防渗墙施工技术在水利工程防渗中的应用
混凝土防渗墙技术，在我国的水利工程的发展己经有几十年历史了，目前已经开发出多种混凝土防渗墙新技术，如射水法、锯槽法、抓取法等，适应了堤防加固防渗工程的需要。另外，混凝土防渗墙技术在水库的消险加固及防渗方面也得到广泛应用，且取得了良好的效益。
2.1混凝土超薄防渗墙施工技术
混凝土超薄防渗墙施工之前，一般要先要向导向孔内灌入泥浆，泥浆水平面保持在低于导墙面30cm左右。工程中所用泥浆通常用膨润土和烧碱进行配制，黏粒含量大于50，塑性指数大干20，含砂量小于5，SiO2，与A12O3含量的比值约3左右。混凝土超薄防渗墙施工工艺特点如下。
（1）“两钻一抓法”成槽：原理如上述钻孔工艺所述，抓斗沿导墙边挖土成槽。槽内清底排渣时，抓斗伸入孔底，直接將孔底残留物以同体方式排出槽孔外。其中很关键的一点，为防止孔壁坍塌，挖槽过程中不可让孔内的泥浆脱离之前灌人水平线范围，应在工程过程中及时补充孔内新鲜泥浆，从而维持孔内泥浆侧压力防止塌方。并定时检测孔内泥浆性能指标，若发现指标参数异常应立即进行调整。
（2）防渗墙接头采用在管上抹油、裹膜的新工艺：防渗墙的接头管采用直径330mm、壁厚100mm的焊接管，成槽之后，为了减小管壁与混凝土之间的摩擦力，事先要在接头管的管壁抹上润滑油，表面裹上塑料薄膜，然后才将接头管铺入到所指定深度。
2.2塑性混凝土防渗墙施工技术
近年来，在水库除险加固工程中防渗墙得到了广泛的采用。塑性混凝土防渗墙施工技术，采用一种含有大量的粘土或是膨润土在内的新型墙体材料，很大程度上改善了普通防渗墙墙体的很多物理特性的不足，新的墙体材料弹性模量低、适应土石坝的变形需要、具有一定的抗压能力、应力状态较好、防渗性能较强、节约水泥等等。塑性混凝土防渗墙的施工过程如下。
（1）导向槽及施工平台准备：导向槽的宽度一般大于设计防渗墙宽十几厘米，深度取决于工程中上部土层而定，导向槽采用钢筋混凝土做材料，保证与防渗墙之间中心线一致看齐，从而能够对造孔浇筑进行导向以及支撑住上部孔壁。
（2）造孔：造孔是塑性混凝土防渗墙施工的一道重要工序，为了有利于施工更快速、安全的进行，槽孔的划分要依照预先已经划分好的槽孔来进行，从而尽量减少墙段的接头。
（3）泥浆护壁及混凝土浇筑。
2.3冲切成槽建造薄壁混凝土防渗墙技术
在冲击成槽建造混凝土防渗墙技术的基础之上，钻孔的圆钻头换成扁钻头，抽砂筒排渣换成泥浆循环系统，并对某些工艺加以改进，从而形成了冲切成槽法这一种新型的薄壁防渗墙施工技术。与通常的防渗墙施工不同，采用冲切成槽法对混凝土防渗墙进行施工，对泥浆的循环要求更高。施工过程需安装正、反两循环系统抽吸，其中气举反循环装置一般采用2.6m/min的空压机供风。为便于较为快速地排出粗大颗粒，提高冲切速度，出浆管采用管径较大的套管。防渗墙接头时，在下接头管的表面涂抹脱模剂，以保证接头钢管外壁的绝对光滑。
参考文献
[1] 陈航斌. 混凝土防渗墙施工技 术分析[J]. 建筑科学，2009，（3）
[2] 邓文锋. 水利工程中的堤防渗流控制措施[J]. 民营科技，2009，（10）