水利建筑渗漏问题及防范技术探析

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摘要：施工质量、工程设计、承包企业的运营管理等都与水利建筑的渗漏问题息息相关。文中结合台山核电厂一期工程淡水水源工程新松水库的防渗漏施工方案，详细分析了大坝固结、接触、帷幕灌浆以及防渗墙这几种防渗漏技术，在实际施工时对于出现的渗漏问题要具体情况具体分析，分清渗漏类型，再利用相应的渗漏防范技术解决问题。

关键词：水利建筑渗漏问题防范技术

渗漏问题是水利建筑常见的一种老化问题，原因主要是水利建筑自身出现了缝隙，比如由于养护不当、土质、温度影响产生的裂缝，水利建筑防水效果不好产生的变形缝以及混凝土所受拉应力过大产生的渗漏缝，对于这类问题施工企业一定要提高重视。

1.渗漏问题原因分析

1.1岩石基础灌浆没到位

水利建筑的岩石基础是多发渗漏问题的地区，岩石基础地区由于地质、温度、水压等原因很容易产生缝隙造成渗漏问题，引起水利建筑结构的破坏甚至崩塌。大多数施工团队都会对这些基础地段进行严密的防渗漏灌浆作业，但是，在此过程中由于施工过程中的某些技术不到位或者细节问题导致灌浆作业存在瑕疵，没起到防渗效果。

1.2混凝土受力变化产生渗漏缝

渗漏缝与混凝土所受拉力、应力大小以及混凝土自身材料的抗拉力及拉应力大小有关。一般建筑受到的拉力或应力大小超过了混凝土承受的最大程度范围，就可能会产生不同种类的渗漏缝，从而导致渗漏的发生。混凝土的配比决定了自身抗拉力及拉应力的大小，由多种复合脆性材料组成的混凝土如果材料比例不合理，导致混凝土拉应力和抗拉力两者失衡，过度拉伸，造成水利建筑混凝土出现明显的裂缝，在工作环境中水压作用下就会发生严重的渗漏。水利建筑基础地段的混凝土容易因受力变化产生渗漏缝，这些问题是因为施工时未对其基础进行加固，导致水利建筑基础发生沉降，混凝土受力超过自身范围就产生了渗漏缝。所以要采取措施对水利工程进行基础加固，减少沉降，使基础受力平衡。

2.水利建筑渗漏防范技术的应用

2.1灌浆法

台山核电厂一期工程淡水水源工程新松水库为台山核电站长期输送淡水，属于大型水利建筑工程。该水库在防渗漏工程中对水库不同地段采取了不同的灌浆模式，分别是大坝固结灌浆、大坝接触灌浆以及大坝帷幕灌浆三种方式，在实际灌浆过程中，因为地段特点的不同，往往需要采取多种灌浆方式，但是一般帷幕灌浆放在后，前两者先完成。下面对三类灌浆模式进行技术分析。2.1.1大坝固结灌浆。该水库坝基面由于相对隔水层埋深较浅而且基层的透水性较差，所以坝基面要想达到最优的防渗漏效果，最好是采用大坝固结灌浆法。固结灌浆旨在提升坝基岩体的力学性能，降低岩石的渗透性。在开始实施固体灌浆工程之前，除了做好制浆系统，以及风、水、电系统的布置，进度安排，人员配置，施工设备配置以外，关键的一点是在施工前对相应施工地质进行现场施工试验，确定灌浆钻孔的布置和深度、如何灌注、灌浆地段长度和灌浆压力、灌注标准等试验参数，为后续施工提供试验依据。最后，经过监督部门审查通过后才能开工，而后经过测量放线、钻孔、冲洗、压水试验、灌浆、封孔、质量检查完成灌浆工作。测量放线时，孔位离伸缩缝或者结构物边缘的距离不小于1m。钻孔时，要保证灌浆孔的直径在60mm左右，检查孔的直径不小于100mm，并且要保证钻孔内壁光滑，及时清理孔内的杂物，保持孔道通畅，以便后续卡塞进入灌浆。孔位偏差小于10mm，孔倾斜度不超过5°，遇见断层时要钻透断层1m之后再停止。同时按照环(排)间分序，环(排)内加密的原则将灌浆孔分成两序。其顺序位置要根据现场施工图纸来合理安排。冲洗时冲洗压力要小于1Mpa，大概是灌浆压力的80%。冲洗方式有风水联合或者压力脉动冲洗。压水试验采用单点法，压力控制在灌浆压力的80%左右。若大于11Mpa，则要有10-30min的稳定时间。灌浆时采用自上而下分段循环式灌浆，同时根据地质情况决定灌浆段长度。使用多大的灌浆压力以及灌浆是否分级升压决定于地质抬动的情况，要保证抬动变形值小于设计允许值0.1mm。实际工作中利用压力表来监测压力的变化并做好记录。灌浆过程要连续进行，同时浆液的搅拌时间、温度、停留时间等都有严格限制。固结灌浆法的封孔阶段要在该段灌浆最大设计压力下，注入率小于1L/min，继续灌注半个小时才可结束灌浆，封孔要等到灌浆全部结束后，保持孔内无积水污物，先封各个序列的灌浆孔，再封检查孔。2.1.2大坝接触灌浆。该水库大坝与基岩的竖直或高倾角接触面防渗漏作业宜采用接触灌浆，填充混凝土收缩产生的缝隙，使大坝和基岩之间紧密结合。接触灌浆的流程分为锚筋施工、止浆片支座施工、接触灌浆钻孔、灌浆管路安装、混凝土浇筑、缝面清洁、灌浆施工以及闭浆八大部分。锚筋的摆放须沿着止浆片呈梅花型安置，各个之间的距离在0.5m-1m。钻孔时，与固结灌浆钻孔不同，根据设计图纸进行斜向钻孔，使其呈梅花状。接触灌浆管路的布置原则是浆液能够自下而上均匀灌注各个灌区的裂缝中，尽可能顺直安装，减少弯道布置，灌浆装置保持通畅，进浆管、回浆管以及排气管应该做到同区集中。层层混凝土浇筑前后可通过安装预留管以方便展开通水检查，及时解决出现的问题。2.1.3大坝帷幕灌浆。该水库处于河床、两岸的坝基以及两岸坝头在进行防渗漏处理时，适用大坝帷幕灌浆的方法。针对该水库的实际环境情况，首先确定了帷幕的型式和帷幕的深度，严格按照设计的孔向和顺序钻孔，保证孔的大小均匀，做好孔斜测工作。该水库将大坝帷幕灌浆的帷幕孔设置为孔距为1.5m的铅直孔向单排孔，孔径控制在46mm以上。帷幕灌浆的孔径控制在59-75mm，孔位偏差不超过10cm。在保证灌浆质量前提下，最好是采用小口径钻孔同时对于先导孔的孔深的设置要根据帷幕灌浆设计底线来确定；在准备工作做好之后，在根据施工现场的情况选取适宜位点进行现场灌浆试验，收集试验参数作为后续施工的依据。若同一地段会采用两种以上灌浆方式时，帷幕灌浆必须放在后面，要注意的是在大坝蓄水之前必须完成帷幕灌浆的工作，同时做好后续排水降压。帷幕灌浆施工中若遇周围爆破情况必须钻取检查孔对工程进行检查，检查孔终孔直径至少要达到100mm。一旦出现渗漏问题要及时补灌。帷幕灌浆若采取单排孔灌浆，则可分为三个序列进行灌浆，1序孔和尾序孔孔距分别设置为6m和1.5m，在1序孔中至少每隔15m选取先导孔。采用自上而下分段或者孔口封闭灌浆法。对同排次序孔之间，灌浆高度差至少大于15m。同样，帷幕灌浆也要进行孔道冲洗和压水试验等工作，并在灌浆完成后要进行质量检查。

2.2防渗墙法

该技术实施的重点是防渗墙的构建，这也是决定防渗墙技术的防渗效果的重点。防渗墙技术采用专用钻机在土层钻凿、挖取所需的孔道和槽道，然后通过灌注机灌注混凝土，再进行黏土回填或者在孔道、槽道中安装相应的防渗漏材料，或安装预制的混凝土构件达到构建连续地下墙体的目的。对于浅水地基区，防渗墙要采用黏土截水槽，并在水区下游设置反滤层。对于深水地基区，最好使用槽孔型防渗墙技术。为了提高防渗墙技术的质量，要根据防渗墙作业时导管内外混凝土各自与泥浆面的压力差异，结合混凝土材质开展防渗墙作业。

3.结语

水利建筑工程在建设时要根据施工区域的实际情况选择恰当的防渗漏技术。在开展防渗漏技术应用时，要综合分析各类参数，设计出科学合理的防渗漏方案，确保水利建筑工程的稳定性。施工时各个团队之间要相互协作配合，互相监督，保证防渗漏操作的质量，以此减少渗漏问题的发生。

参考文献：

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[2]杨东生.关于水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J].甘肃科技纵横,2020,49(01):43-45+13.

[3]李晓丽.水利工程中土质堤防渗漏分析[J].居舍,2019(01):52.

作者:陈小惠 单位:广东省水利水电第三工程局有限公司