劉洪慶 肖慶 高鳴陽

1.牡丹江市水務(wù)科學(xué)研究院 黑龍江牡丹江 157000 2.中建三局集團(tuán)有限公司 上海 200129

國家社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，三峽工程作為帶頭工程，引領(lǐng)了一批又一批的水利工程發(fā)揮更大的作用。但是，很多地質(zhì)災(zāi)害和質(zhì)量病害是不可預(yù)料的，這些都會(huì)影響水利工程的建設(shè)，容易造成堤壩裂縫、滲漏、滑坡等具有危險(xiǎn)性的問題，這不止對(duì)工程項(xiàng)目不利，也會(huì)影響人民生命財(cái)產(chǎn)安全。在這些問題中，主要還是滲漏問題最為嚴(yán)重，由于這種威脅相對(duì)隱蔽，在汛期的時(shí)候容易造成更大的威脅。所以，我們需要加大對(duì)水利工程滲漏排查的力度，如果發(fā)生這類問題就要及時(shí)的進(jìn)行技術(shù)處理，這對(duì)于工程的進(jìn)行至關(guān)重要。通過實(shí)踐證明，灌漿施工技術(shù)在這類問題發(fā)生的時(shí)候的應(yīng)用相對(duì)廣泛，最終達(dá)到的效果也令人滿意。

1 水利工程產(chǎn)生滲漏問題的原因

首先從自然因素這一方面出發(fā)，可以分為以下幾種類型：地震、地表沉降、山體垮塌等。大部分的自然因素的發(fā)生都會(huì)使水利工程壩體、堤防等物體受到不同程度的震動(dòng)。如果受到惡劣天氣的影響，產(chǎn)生的洪水、泥石流、大風(fēng)大浪等都會(huì)對(duì)其造成沖擊進(jìn)而產(chǎn)生滲漏的現(xiàn)象。還有一種情況能夠引發(fā)這種問題，那就是時(shí)間。由于水利工程建筑使用的時(shí)間過長，回出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，強(qiáng)度有了一定程度的降低，承受的力量變小，從而引發(fā)滲漏的現(xiàn)象。

其次考慮到的是人為因素。設(shè)計(jì)方案能夠影響工程的科學(xué)性，如果好的設(shè)計(jì)師水平較高，就能夠合理的運(yùn)用技術(shù)建造好的工程。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)沒有打好就容易發(fā)生水利工程滲漏的問題，后續(xù)也會(huì)引發(fā)很多問題。施工材料的選擇也會(huì)影響滲漏，如果選材不合格，就直接導(dǎo)致了質(zhì)量不通過，節(jié)約成本并且降低材料的使用標(biāo)準(zhǔn)等等行為，都會(huì)為滲漏等問題埋下隱患。還有施工過程當(dāng)中的工作人員對(duì)待工程的態(tài)度，如果責(zé)任心不足、工藝不過關(guān)，出現(xiàn)走過場(chǎng)等問題，都會(huì)使工程質(zhì)量受到一定的危害，從而很容易發(fā)生滲漏的問題。在工程項(xiàng)目完工之后也要定時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，保證其具有穩(wěn)定的承受能力。施工工藝的水平也要受到嚴(yán)格的限制，因?yàn)樗こ虒?duì)于技術(shù)人員的要求相對(duì)來說比較高，需要很高的素養(yǎng)和工藝水平，所以必須保證人員的安排。

2 闡述水利工程施工中灌漿防滲處理技術(shù)

水利工程在我國的工程建設(shè)中占據(jù)著重要的地位，但是與其他工程項(xiàng)目相比，水利工程與其他一般的建筑物還是大不相同的。在建造的過程當(dāng)中不僅需要工作人員考慮地質(zhì)構(gòu)造的必須的條件,比如地摹是否出現(xiàn)變形，比如地表結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定等，這些問題都是常見的，而且還需要重點(diǎn)檢查灌漿是否出現(xiàn)滲漏等狀況。一旦水利工程出現(xiàn)滲漏情況,所帶來的后果是十分嚴(yán)重的。不僅僅能給經(jīng)濟(jì)上帶來巨大損失之外，更會(huì)造成一些危險(xiǎn)，損失財(cái)產(chǎn)也容易損失人員。水利工程遭到破壞的主要原因是地基巖土沒有能力阻擋水的沖擊，從而導(dǎo)致壩基和山體之間出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。出現(xiàn)這樣問題的原因可以分為以下幾個(gè)方面，第一是由于水庫蓄水過多導(dǎo)致壓力過大，第二是由于施工不當(dāng)出現(xiàn)了水可以流通的通道。水頭的高度以及過水通道的大小直接影響著水利工程施工過程中滲漏程度的高低。在不斷進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，有關(guān)人員發(fā)現(xiàn)通常在縫隙中出現(xiàn)滲漏情況嚴(yán)重的現(xiàn)象，基本都是因?yàn)榭p隙能夠與水庫相互流通。如果不出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤，就不會(huì)出現(xiàn)滲漏情況不好解決的問題。我們需要重視這類問題，所以我們?cè)谔剿骱脱菁己霉酀{滲水的時(shí)候，就需要全面的考察水利工程的現(xiàn)場(chǎng)以及水利工程周圍的地質(zhì)環(huán)境，尤其是巖石縫隙要格外的關(guān)注，是否出現(xiàn)斷層或者是腐蝕等現(xiàn)象。同時(shí)在填充的過程中就加強(qiáng)考察和審查,以便能夠選擇一個(gè)地理環(huán)境和位置較佳的場(chǎng)所作為水利工程施工場(chǎng)地。

3 水利工程灌漿施工技術(shù)類型和特點(diǎn)

3.1 防滲帷幕灌漿技術(shù)

這種技術(shù)主要是應(yīng)用在卵礫石層或者是土壤巖石顆粒相對(duì)來說比較大的地質(zhì)。更加具體的說，需要進(jìn)行帷幕的設(shè)計(jì)并且將其安置在一定深度的地方，使其能夠和堤壩之間進(jìn)行固定。根據(jù)表面孔眼數(shù)量的差別可以分為兩種，一個(gè)是雙排孔，另一個(gè)是多排孔，并且帷幕具備著相對(duì)較好的防滲水功能。在進(jìn)行了帷幕孔眼內(nèi)部注水泥漿之后，在一定程度上能夠增強(qiáng)帷幕牢固性以及防水的性能，同時(shí)能夠防止?jié)B漏，與此同時(shí)也能增強(qiáng)堤壩的穩(wěn)定性。防滲帷幕灌漿技術(shù)使用的時(shí)候使用的材料主要使用黏土和水泥，是使用大量的黏土配合著少量的水泥，兩者進(jìn)行融合再繼續(xù)進(jìn)行施工的開展。但是卵礫石層進(jìn)行灌漿鉆孔是比較困難的，所以需要采用套閥式或者是循環(huán)式灌閥等等的方法。實(shí)踐證明，這種技術(shù)對(duì)于防滲漏工程來說有著一定的局限性，一般情況之下都會(huì)將這種技術(shù)作為灌漿勘探方法來使用。

3.2 高壓噴射灌漿技術(shù)

這種技術(shù)我們國家應(yīng)用在水利工程灌漿施工方面比較廣泛，主要是通過壓縮空氣之后再將漿液噴射到土層或者是軟質(zhì)巖漿當(dāng)中，這種做法能夠很有效的填補(bǔ)上滲漏的部位。由于壓縮空氣對(duì)漿液會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，使噴射灌漿的材料滲透到土層中一些比較薄弱的地方，時(shí)間長了就會(huì)漸漸的冷卻下來，固化之后使土層和巖漿固結(jié)，最終形成一個(gè)堅(jiān)固的固結(jié)體，這種方法能很細(xì)致的將滲漏問題有效的解決。通過大部分實(shí)踐證明，高壓噴射灌漿技術(shù)不需要復(fù)雜的操作便可以完成，效率高、成本容易控制等等都讓滲漏問題得到很好的解決。但是由于這種技術(shù)涉及到很多的專業(yè)設(shè)備，所以說對(duì)操作人員的技能水平有著很高的要求。

3.3 壩體劈裂灌漿技術(shù)

這種技術(shù)需要按照軸線進(jìn)行剖開，從而進(jìn)行劈裂灌漿的作業(yè)。這種方法能夠很有效的對(duì)壩體當(dāng)中產(chǎn)生的裂縫以及漏洞等問題很好的進(jìn)行治理和解決，能夠很大程度的提高其防滲能力。如果滲漏問題比較嚴(yán)重的話，就需要先對(duì)該位置進(jìn)行標(biāo)記，并且實(shí)行多次灌漿，從而形成多層防滲層，能夠進(jìn)一步的提升防滲的能力。與此同時(shí)，由于壩體本身具有應(yīng)力作用，所以在技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候能夠?qū)崿F(xiàn)緊密結(jié)合，經(jīng)過一段時(shí)間之后的壩體就會(huì)更加的牢固。因?yàn)檫@個(gè)技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到了很好的效果，所以目前在各種的壩體治理問題出現(xiàn)的時(shí)候，幾乎都是使用劈裂灌漿技術(shù)。

3.4 控制性灌漿技術(shù)

控制性灌漿技術(shù)是建立在瓦礫石層防滲帷幕灌漿技術(shù)的基礎(chǔ)之上，從而形成了這種技術(shù)，能夠很好的延續(xù)前者優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，又針對(duì)前者存在的問題進(jìn)行了一定的改進(jìn)，改變了施工工藝，并且獎(jiǎng)主要控制目標(biāo)定為漿液流量和壓力。在工程施工過程當(dāng)中，實(shí)際灌漿的漿液流量和壓力指標(biāo)都會(huì)對(duì)灌漿質(zhì)量造成一定的影響，如果能夠很好的控制，就能夠在保證灌漿作業(yè)順利進(jìn)行的同時(shí)也能夠使施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。相反的，如果不能夠很好的控制灌漿流量和壓力，是工作也就很難順利的進(jìn)行。所以，在實(shí)施防滲灌漿技術(shù)的作業(yè)時(shí)，不管是采用哪一種技術(shù)，都需要對(duì)漿液流量和壓力進(jìn)行有效的控制，使控制性灌漿技術(shù)與實(shí)際灌漿作業(yè)相融合。實(shí)踐證明，將防滲灌漿技術(shù)應(yīng)用在水利工程建設(shè)當(dāng)中，需要科學(xué)合理的將控制性灌漿技術(shù)應(yīng)用在出現(xiàn)的問題上，這樣不但能提升灌漿作業(yè)的效率，也能夠很好的價(jià)格漿液并且工程施工效益也會(huì)有所提高。

4 灌漿技術(shù)的防腐蝕與防滲效果分析

為了確保聚合物材料能夠應(yīng)用于尾礦壩防滲工程，進(jìn)行了一系列分析。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，聚合物防滲墻不適用于強(qiáng)酸環(huán)境。聚合物材料在基本環(huán)境耐腐蝕性方面表現(xiàn)優(yōu)異，可用于將基本廢水儲(chǔ)存在尾礦庫防滲層中。一般來說，尾礦壩防滲層的性能，應(yīng)相同于滲透的系數(shù)為10的粘土層防滲透性能7cm/s，厚度要為1.5m。事實(shí)上，聚合物防滲墻的滲透系數(shù)為108-109防滲性能完全滿足尾礦壩防滲要求。

尾礦壩防滲灌漿技術(shù)基于柔性防水和非水反應(yīng)膨脹聚合物灌漿材料的概念。它是一種新型防滲技術(shù)，具有擾動(dòng)小、施工速度快、防滲性能好、耐久性好、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特點(diǎn)。

新型非水反應(yīng)聚合物灌漿材料對(duì)環(huán)境無污染，具有良好的防滲性能。它們的密度、膨脹率和工程力學(xué)性能指標(biāo)可根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整，并可與土體緊密結(jié)合。與現(xiàn)有防滲技術(shù)相比，尾礦壩的整體穩(wěn)定性和防滲體的抗裂性能顯著提高。聚合物材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠長期抵抗地下環(huán)境中的化學(xué)腐蝕(例如酸和堿性環(huán)境)。

聚合物灌漿技術(shù)可用于尾礦壩防滲工程的幾個(gè)方面，包括尾礦壩基礎(chǔ)防滲、尾礦壩現(xiàn)場(chǎng)防滲和尾礦壩防滲加固。局部滲漏聚合物管道灌漿技術(shù)、管道快速聚合物密封技術(shù)、聚合物定向劈裂灌漿技術(shù)、聚合物帷幕灌漿技術(shù)和超薄聚合物防滲墻灌漿技術(shù)應(yīng)用于尾礦壩防滲加固。它們表現(xiàn)出良好的防滲性能和長期耐久性，可以替代目前的防滲技術(shù)，并有效避免滲漏造成的局部破裂。

5 水利工程防滲灌漿施工技術(shù)應(yīng)用

首先應(yīng)該做好防滲灌漿施工之前需要的準(zhǔn)備。第一，應(yīng)該先進(jìn)行相關(guān)的調(diào)查，在施工之前需要對(duì)產(chǎn)生滲漏問題的水利工程周圍的地質(zhì)、環(huán)境、氣候以及滲漏的范圍等情況進(jìn)行記錄，盡快做好詳細(xì)的報(bào)告，在最短的時(shí)間內(nèi)掌握第一手資源，為滲漏問題及時(shí)解決，制定方案提出有效的施工方案。第二，確定水利工程的施工方案，在分析以上問題之后進(jìn)行科學(xué)判斷，施工人員應(yīng)該仔細(xì)認(rèn)真的設(shè)計(jì)研究工程圖紙，理論與實(shí)際相結(jié)合，確定所應(yīng)采取的灌漿技術(shù)，并且保質(zhì)保量的制定一份具體方案。第三，做好相關(guān)人員的準(zhǔn)備工作，由于施工滲漏問題站在某個(gè)角度上來說是有一定的危害性，所以就需要對(duì)施工人員以及技術(shù)人員進(jìn)行嚴(yán)格的選擇，這對(duì)防滲灌漿施工顯得十分重要。施工單位需要針對(duì)施工的需要精心挑選出具有責(zé)任心、技術(shù)水平高的設(shè)計(jì)人員、管理人員以及施工人員。一定要避免隨機(jī)選擇或者是亂拼亂湊的現(xiàn)象。第四，材料和裝備的準(zhǔn)備是建立在良好的施工基礎(chǔ)之上的，所以如果想要完整的進(jìn)行施工工程，那就在施工進(jìn)行的過程當(dāng)中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行選材，一定要保證材料的品質(zhì)，絕對(duì)不能因?yàn)槌杀镜鹊葐栴}而降低標(biāo)準(zhǔn)甚至是隨意更換品種、改變規(guī)格。對(duì)于裝備的調(diào)配方面，也需要保證其性能完好，調(diào)試和安裝要按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。第五，施工場(chǎng)地準(zhǔn)備，這其中抱愧灌漿作業(yè)進(jìn)行之前的鉆孔進(jìn)行的固結(jié)處理，也包括鋪設(shè)供風(fēng)管路以及供水系統(tǒng)的建設(shè)，還有明確制漿站和廢漿回收池位置的選擇，需要構(gòu)建的擋水堰從而污水和漿液外泄等等，都能夠?yàn)轫樌_展灌漿作業(yè)提供有利的條件。

漏水通道灌漿技術(shù)。很多因素都會(huì)影響到這類灌漿技術(shù)的實(shí)施，比如喀斯特溶洞等等具有先天性的地質(zhì)條件，以及施工技術(shù)水平等等后天性的影響，這些常見的因素都可能會(huì)導(dǎo)致水利工程出現(xiàn)滲漏的問題，從而出現(xiàn)大量的裂縫并出現(xiàn)更大的漏水通道，這會(huì)導(dǎo)致堤壩變得脆弱，經(jīng)受不住風(fēng)吹雨打，一旦遭受了大風(fēng)大浪等自然沖擊，就會(huì)對(duì)其安全問題造成很大的威脅。這種不足早成分影響相對(duì)于之前的兩者來說會(huì)產(chǎn)生更大規(guī)模、更糟糕的情況。應(yīng)用傳統(tǒng)的防滲技術(shù)可能不會(huì)從根本上解決，只有有針對(duì)性的、根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行有效措施，才能夠達(dá)到封堵滲水的目的。對(duì)于一些特殊的情況來說，比如傾斜角度較為平緩并且不具備水流作用的裂隙，可以采用間歇灌漿的方式或者是水泥砂漿、濃漿等方式進(jìn)行相應(yīng)的灌漿作業(yè)。如果這項(xiàng)作業(yè)沒有達(dá)到所要求的施工標(biāo)準(zhǔn)，就可以多次進(jìn)行穩(wěn)定灌漿注法進(jìn)行行之有效的處理。相反，如果是針對(duì)傾斜角度比較大并且具有水流作用的裂隙時(shí)，則可以采用稠水泥漿對(duì)礫石混合泥漿進(jìn)行一定程度的沖灌。針對(duì)礫石材料的選擇就需要選取一些直徑比較大的，這樣更容易行程架橋封堵裂縫，從而更容易對(duì)滲漏處進(jìn)行防治。

6 結(jié)語

對(duì)于本文的論述，我認(rèn)為水利工程的防滲灌漿技術(shù)如果很好的應(yīng)用在施工工程當(dāng)中，就能夠有效的解決滲漏的問題。在進(jìn)行灌漿施工作業(yè)之前，必須要對(duì)產(chǎn)生滲漏的原因進(jìn)行排查，指定一份科學(xué)的施工方案和措施，進(jìn)而能夠選擇合適的施灌漿施工技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，最終確保施工工藝和質(zhì)量的同時(shí)，也能夠解決滲漏問題，為水利工程的安全以及穩(wěn)定運(yùn)行提供了很重要的保障。