摘要：現代水利水電樞紐工程除險加固,多可以采用防滲、灌漿的方法得到有效處理。針對不同型水利水電樞紐工程的不同特點,采取不同的方法。防滲技術具有占地少、設備簡單、灌漿工效高、造價低、對建筑物影響小的特點,所以得到了應用較廣。

　　關鍵詞：水利工程,施工,防滲,灌漿

　　一、我國水利工程存在的問題

　　我國的小型水利水電樞紐工程為數眾多,它們分布廣,壩型多樣,發揮著防洪減災的重要作用,同時為農業灌溉生產和人民生活用水以及工業用水提供水源。然而,由于它們多屬于特殊歷史時期的產物,而且經過多年的運行,其中許多工程都不同程度存在一些病險問題,屬于水利行業的重點關注對象。這些工程的主要病險有：

　　(一)防洪標準偏低,達不到現行有關規范,標準要求。

　　(二)壩體、壩基多有滲漏、滲透破壞等。

　　(三)工程建筑物老化失修。這些病險不僅造成水利水電樞紐工程不能正常運行,不能充分發揮其效益,而且還嚴重威脅到下游人民生命財產的安全,因此急需進行除險加固處理。

　　病險水利水電樞紐工程最主要的病征是滲透問題,有地基(包括壩肩)滲透和壩體滲透。根據不同的壩型、壩基和病因情況,應采取不同的處理方法。常用的是防滲墻和灌漿。

　　二、水利工程防滲的處理技術

　　(一)防滲墻類型及其特點

　　防滲墻一般要求墻體厚度小、滲透系數低、柔性強、耐久性好及單位面積造價低。防滲墻施工有多頭深層攪拌水泥土、鋸槽法、鏈斗法、薄型抓斗、射水法和倒掛井法等成墻工藝。

　　1、多頭深層攪拌水泥土成墻工藝多頭深層攪拌樁機一次多頭鉆進,把水泥漿噴入土體并攪拌,使土體與水泥漿液混合固結成一組水泥土樁,樁與樁搭接形成水泥土防滲墻,目前最大成墻深度為22m,水泥土滲透系數<10cm/s,抗壓強度>0.3MPa。實踐證明,多頭深層攪拌水泥土防滲墻防滲效果明顯,在地下防滲工程中質量可靠,投資最經濟、最有效,具有一定發展前景。

　　2、鋸槽法成墻工藝

　　在先導孔中,鋸槽機的刀桿以一定的傾角一邊作上下往復切割運動,一邊以0.8~1.5m/h的速度(根據地層狀況)向前移動開槽;被鋸切割下來的土體可由反循環或正循環方式的排渣系統排出槽外,并采用泥漿護壁。澆筑塑性混凝土,形成寬度為0.2~0.3m的防滲墻體。鋸槽機由行走底盤、動力及傳動系統、刀桿及支架加壓系統、排渣系統、起重設施及電氣控制系統組成;傳動方式有機械式與液壓式2種。以不同規格的刀桿進行組合,開槽寬度可達0.2~0.5m、深度達到40m.

　　3、鏈斗法成墻工藝

　　由鏈斗式開槽機排樁上的旋轉鏈斗取土,同時將斜放的排樁下放到成墻深度,開槽機前進開挖溝槽,并采用泥漿護壁,其澆筑混凝土方法類似鋸槽法。鏈斗式開槽機的開槽寬度為16-50cm,深度可達10-15m。適應于粘土、砂土和粒徑小于槽厚的、含量小于30%的砂礫石地層。

　　4、薄型抓斗成墻工藝

　　采用斗寬為0.3m的薄型抓斗挖土開槽,泥漿護壁,澆筑塑性混凝土或用自凝灰漿形成薄壁防滲墻,最大成墻深度可達40m。適用于粘土、砂土及卵石和砂礫的含量與粒徑在一定范圍內的土層。

　　5、射水法成墻工藝

　　射水法成墻設備主要由造孔機、混凝土攪拌機和澆筑機組成。成墻厚度為0.22-0.45m,深度可達30m.成墻垂直精度可達1/300,適應于粘土、砂土和粒徑小于100mm的砂礫石地層.

　　(二)灌漿類型及其特點

　　土石壩壩體、壩基防滲處理中灌漿方法主要有均質土壩及寬心墻壩的壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、壩基卵礫石層防滲帷幕灌漿等.

　　1、土壩壩體劈裂灌漿

　　土壩壩體劈裂式灌漿是運用壩體應力分布規律,用一定的灌漿壓力,將壩體沿壩軸線方向劈裂,同時灌注合適的泥漿,形成鉛直連續的防滲泥墻,從而堵塞漏洞、裂縫或切斷軟弱層,提高壩體的防滲能力,并通過漿、壩互壓和濕陷,使壩體內部應力重分布,提高壩體變形穩定性。

　　2、高壓噴射灌漿

　　高壓噴射灌漿防滲是借助于高壓水泥漿液射流沖擊破壞被灌地層結構,使水泥漿液與被灌地層土顆粒摻混,形成壁狀固結體而起防滲作用。根據被灌地層結構和防滲要求不同,又分為定噴、擺噴和旋噴.

　　3、卵礫石層防滲帷幕灌漿

　　卵礫石層的防滲帷幕灌漿大都采用粘土為主加少量水泥的混合漿液進行灌注,不同于在巖石中灌漿。卵礫石層灌漿難以形成自立的鉆孔,故常采用套閥式灌漿、循環鉆灌閥跟管灌漿、打管灌漿的方法。因受地質條件的限制,不能有效控制漿液的填充范圍,為達到相對較高的防滲標準,常需采用3排以上的灌漿孔.

　　4、控制性灌漿

　　控制性灌漿是近年來提出的一種改進型灌漿工藝,是對傳統灌漿工藝的一種調整,通過控制漿液壓力和流量,在保證質量和效果的前提下,有效控制灌漿范圍,節約時間和投資。

　　三、水利工程防滲防水材料的分類

　　國內外經常使用的防水材料主要分為兩大類：柔性防水材料和剛性防水材料。

　　(一)柔性防水材料

　　柔性防水材料又分為卷材和防水涂料兩類

　　1、卷材

　　常用的卷材有瀝青質和高聚物改性瀝青質卷材，三元乙丙橡膠類卷材、氯化聚乙烯類、氯丁橡膠類、聚氯乙烯類、氯磺化聚乙烯類卷材等。其中以瀝青質卷材應用最多，它的原料來源豐富，價格低廉，但易老化，高溫易流淌，低溫易脆裂，熱施工污染環境，在形狀復雜部位不易施工，操作困難。新發展的防水卷材，如三乙丙橡膠類卷材，防水不成問題，但用于粘貼的膠粘劑耐水性、耐久性不佳，若基面比較潮濕，卷材就會與建筑物基體脫開，造成空鼓。

　　2、防水涂料

　　以低檔的瀝青質涂料為主，使用較多的有聚氨酯煤焦油涂料，氯丁膠瀝青防水涂料，再生膠瀝青防水涂料等。防水涂料雖適用于形狀復雜部位施工，但很多產品質量不穩定，耐久性差，在低溫下不易施工。而且產品毒性較大，污染環境，危害人們身體健康，應用上受到一定程度的限制。

　　(二)剛性防水材料

　　剛性防水材料無毒無味，有利于環境保護，施工操作較簡便。主要技術措施是在混凝土中摻入各種外加劑，如防水劑、減水劑、膨脹劑等。摻入防水劑、減水劑這兩類外加劑可以顯著降低混凝土水灰比，增加混凝土密實性，減少毛細孔數量或者使混凝土憎水，生成凝膠類產物堵塞毛細孔，因而可以改善混凝土的抗滲性和吸水性，從而達到防水之目的。但這兩類外加劑都沒有解決混凝土收縮開裂這一要害。但是，膨脹劑大多限用在地下工程，主要是因為地下工程溫度變化小，濕度大，混凝土干燥收縮和熱脹冷縮小，因此防水效果較好，而用于地上則效果不甚理想。

　　四、結束語

　　建筑物滲漏是水利工程的一大難題，被稱為建筑頑癥。而造成建筑物滲漏的原因很多，涉及到材料、設計、施工、運用等各個方面，其中防水材料性能不佳以及防水技術不高是導致滲漏的最主要的原因。因此加快建筑防滲、防水材料的研發和技術的提高十分重要。