水利水电工程防渗技术综述.doc

水利水电工程防渗技术综述摘要：随着建筑工程施工技术的不断进步，防渗技术在水利工程屮得到了广泛的应用，在处理水利工程屮普遍应用于除险方式，进而加固方面，一般情况下都采取灌浆、防渗等保障了工程的顺利进展。关键词：防渗技术水利工程应用在为今小型的水利工程的不断增加下，小型水库几乎普遍应用于所有地区，坝型的构造各有不同，在防洪减灾方面起到了不可比拟的作用。而且一定程度上确保了人民生活用水、农业灌溉生产、工业生产用水等使水资源的供给方面。然而虽然工程的建立吋间有所提高，渗透破坏的现象却吋有发生。从防洪抢险方面的实践屮可以看出，水利工程的顺利进展遭到渗透破坏的严重阻碍，因此，在一定程度上，全面分析水利工程的防渗技术势在必行。水利工程的防渗常用的是防渗墙和灌浆。一、防渗墙防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位而积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。（一）多头深层搅拌水泥土成墙工艺多头深层搅拌桩机-次多头钻进，把水泥浆喷入土体并搅拌，使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩，桩与桩搭接形成水泥土防渗墙，H前最大成墙深度为22m, 水泥土渗透系数0.3MPa.其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低，适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层（砂砾直径小于5cm）。实践证明，多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显，在地下防渗工程屮质量可靠，投资最经济、最有效，具有一定发展前景。（二）锯槽法成墙工艺在先导孔屮，锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动，一边以0.8-1.5m/h的速度（根据地层状况）向前移动开槽；被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外，并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土，形成宽度为0.2・0.3m的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成；传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合，开槽宽度可达（）.2・0.5m、深度达到40m.锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好，并且成墙深，适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层；还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。（三）链斗法成墙工艺由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土，同吋将斜放的排桩下放到成墙深度，开槽机前进开挖沟槽，并采用泥浆护壁，其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16・50cm,深度可达10・15m.适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。 （四）薄型抓斗成墙工艺采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽，泥浆护壁，浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙，最大成墙深度可达40m.适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。（五）射水法成墙工艺射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。利用造孔机成型器内的喷嘴，射出高速水流來切割土层，成型器上下运动切割修整孔壁，采用泥浆护壁，正循环或反循环出渣。槽孔形成后，浇筑水下混凝土或塑性混凝土，形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.22・0.45m,深度可达30m。成墙垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。在1998年历史罕见的特大洪水过后，在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程屮，射水法得到广泛采用,取得了较好的社会经济效益。例如地下连续薄防渗墙技术技术主要适用于堤身（小型坝）和基础的垂直防渗，有时也被应用于坝体防渗心墙及土石坝防渗加固方面。在历经了多年的工程实践及不断探索之后，我国在堤防地下连续薄防渗墙施工技术方面取得了显著发展和进步。地下连续薄防渗墙技术与传统的相关技术设备比较，其主要优势在于该技术在造墙的效率方面有了显著提高，墙的厚度减少,而成墙的质量有了很人程度的提高。下面重点对地下连续薄防渗墙的常见的几种施工方法及相关设备进行介绍。1.1钻孔灌浆成墙技术 该成墙技术的基本工作原理是通过机械成孔后，向所成的孔内灌注浆液，并强力搅拌成墙。所用的设备比较常见的主要有两种：其屮一种为小直径多头深层搅拌一次成墙桩机，主要是由专用导架、六头钻杆、液压步履行走底盘以及连锁器等够成，使用该设备成墙效率很高，最大成墙深度可达22m之多。另一种常用的成墙设备为多头双动力深层搅拌桩机，主要是由液压步履行走底盘、成墙器、三杆六头搅拌钻头及专用导架等部件构成，该成墙设备采用双动力驱动，最大成墙深度可达21m,并且还具有钻杆屮心距可调、钻孔多级调速、垂直精度控制方式先进、三管分别计量灌浆、对环境影响很小等诸多的优点。1・2液压抓斗混凝土超薄防渗墙技术一般地，采用该技术成墙厚度大约25〜30cm,施工屮用到的设备为CH—60型、CH—80型的液压抓斗，均为国外生产。最大施工成槽深度可超过70mo因为墙体的厚度仅为通常所见的常规混凝土防渗墙厚度的1/3〜1/2,通常施工条件下可以直接采用液压抓斗挖凿成槽,整个施工过稈•的机械化稈•度及工作效率都有很大程度的提升。通过采用该技术组织施工还可以节约大量的混凝土及其他相关工程材料，施工成本大幅度降低。同吋，所成墙体在连续性及垂直度方面也能得到更好保障，防渗工程效果完全能够满足预期的设计要求，真正意义上充分体现出了混凝土防渗墙在防渗性能、工程造价、施工周期以及效用发挥等方而的独特优势。1・3振动成墙法该施工方法的基本工作原理是通过机械振动的方式将模具沉入地下 设计深度处，随后拔模成槽，再向所成槽屮灌注浆液浆成墙。工程成墙施工屮常见的有如下3种设备:1）高频振锤薄壁板墙设备主要是由主机、液压振动锤、动力站、配有底靴的H钢梁及工作导架组成。成墙最大深度为27m,液压振动方式沉模。本带具有履带，行走定位相对比较方便，成墙厚度较小、劳动组合相对合理。2）振动沉模板墙设备：由底盘（机械步履式）、模板、震锤、桩架等部件构成。通过机械振动的方式，把双模板交替强制压入地下设计深度处，随后强力拔出成槽,并向槽内灌注浆体形成墙体，成墙最大深度可达17m。3）振动插板成墙设备：由起重机（通用履带式）、插板、震锤等部件构成。通过机械振动的方式，把两块插板（互为导板）强制交替压切入地下设计深度处，成墙最大深度一般可达17m,成墙厚度一般分为15cm和18cm两种规格。上面所述的3种施工设备主要适用于砂性土、淤泥质土、黏土及含砾石的砂砾石土层地下连续薄防渗墙的工程施工屮。由于振动类的成墙施工设备在工程施工屮会产生很大的振动，一般在使用吋其适用范围有所限制，通常用于基础及小型坝堤的垂直防渗施工。二、灌浆土石坝坝体、坝基防渗处理屮灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。 （一）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，同吋灌注合适的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，从而堵塞