浅析水利工程的渗漏处理方法

摘 要：本文作者结合水利工程的实际特点，对各种不同形式的防渗处理措施展开分析。

关键词：水利工程;渗漏;处理方法

在采用防渗技术时需要结合工程的实际情况进行选择，才能取得较为良好的效果，从而给维持水库的永久安全稳定提供有利条件，给水库堤坝建设创造条件。文中对多种防渗技术进行了总结对比，为今后水库堤坝的防渗加固提供了有益的经验。对于水利工程的除险加固处理，常常会运用到防渗、灌浆等方式进行处理，以维持工程的正常使用性能。

1 高压喷射法的运用

1.1 高压喷射法的原理

高压喷射法主要是结合工程钻机钻孔，达到设计处理的深度时，采取高压泥浆泵，经过安装在钻杆的杆端部位孔底的特殊喷嘴，对附近的土体进行高压喷射固化浆液处理。保持钻杆在适当的速度下进行旋转提升，以使得高压射流能够对部分土体结构带来损坏，使得固化浆液进行混合凝固，在土体中形成相应的性能和形状的固结体，从而发挥出防渗的效果。

1.2 工程实例

1.2.1 实例概况

某水塘位处于河流下游阶段，其总体长度在 20km。当前的堤塘防洪能力较弱，且堤身厚度较小，渗漏问题较大。此工程施工加固段长达 12.5km，而高压喷射灌浆的防渗长度达2100m，总钻孔长度在 11km，其钻孔的深度在 2.80m～12m，高喷 9926m。高喷段地质分层为：砾石层、粉质黏土层、飘石层、粉土质黏土层、淤泥粉质黏土层、黏土层、基岩，且此类地质状况复杂，各个堤段的土层厚度均处在不同的阶段。

1.2.2 处理方法

结合当前设计结果得到的相关试验后，得到的部分施工技术参数。射浆液的比重1.5g/cm3～1.7g/cm3; 回浆比重1.15g/cm3～1.35g/cm3;高压水的压力 29MPa～35MPa;流量 80L/min;压缩气的压力 0.8MPa;流量7m3/min;水 泥 浆 液 的 压 力 1MPa; 流 量85L/min。本次施工采取的地质钻机为 600 型，运用原浆固壁进行钻进，孔距在 1.7m，高喷使用的工艺为三重管喷射灌浆。

1.2.2.1 钻孔。使用的地质钻机为 600 型，原浆固壁钻进，孔距在 1.7 m。在钻进过程中碰到石头时需要运用金刚石钻头施工，其钻进过程中的垂直度需控制在 0.6%。

1.2.2.2 下三重管喷射。对地面采取水、气试喷等过程后进行下管，一直到达设计深度为止，并将喷射位置做好调整。

1.2.2.3 高压喷射灌浆准备。将水泥浆的比重控制在1.5g/cm3～1.7g/cm3，把握好摆角大小。

1.2.2.4 高压喷射灌浆，对施工参数调整。该工程主要使用 30MPa～35MPa 的高压水，保持合金水嘴承受的水压超过 32MPa。需要注意的是合金水嘴常会出现磨损，特别是在水质差时的磨损更快。由于水喷嘴的磨损加快，水压降低，在压力表读数降低到设计值以下时，需要使用新的喷嘴，且在喷射孔前需要对水、气嘴的状态做好观察，防止碎片卡在两嘴套装间引起堵塞，阻碍了喷射的顺利进行。进行插管时要避免泥沙堵塞喷嘴，必要时射水、插管可同时进行，将水压力控制在 1MPa 以下。当压力变大时很容易造成孔壁射塌，需要降低至预定位置时进行喷射。在漏浆做好处理过程中，提升速度情况会对浆液用量造成影响，提速过大会造成墙后失控而形成孔洞，且切削半径达不到标准，会引起防渗墙搭接处出现薄弱。若提速过低将引起较大的冒浆量，引起了水泥的浪费，需结合地层不同的地质做好提速调整。通过研究得出基岩在9cm/min，飘石层、砾石层为 7cm/min，均质粉土层为 13cm/min，且保证浆液的比重在一定设计标准内。

1.2.2.5 拔套管。在高压喷射灌浆完成后将套管取出。

1.2.2.6 回灌。完成喷射后受到水泥浆固结收缩的影响造成孔口发生下沉，可对喷孔实施静压灌浆处理，待浆面停止下沉为止。

2 灌浆法的运用

2.1 灌浆法的原理

灌浆技术主要结合压力把可以固结的浆液经过钻孔输进岩土孔隙以及建筑物的裂隙之间，以达到物理性能的优化作用，最终发挥出防渗功能。采用堤防防渗的灌浆主要是利用浆液在适当压力的推动下，避免不同阻力的影响，渗入到堤防的孔隙、裂隙中。随着压力的增大，吸浆量和浆液扩散距离也在增大，这就是所谓的渗入性灌浆。能与灌浆配合使用的材料包括：水泥浆、黏土浆、水泥黏土浆、水泥砂浆、水玻璃浆液等。现代水利工程中的堤坝大多使用水泥黏土浆灌注完成施工。

2.2 运用实例

2.2.1 工程概况

某河流县城区段堤防背河堤脚经常出现渗水问题，且堤坡内的湿度增加。堤防的临河高度增加 8m，背河的高度堤高 10m。在遇到洪水时期，堤防的渗水问题更严重。在对该工程进行勘察后得出，此段老口门的宽度为220m，粉质壤土是堤身的主要构成土质。堤基主要是第四纪全新统冲积堆积而成，结构为层状，自上而下的第一层是粉砂，且成分表有腐烂秸料，厚度为 12m 左右;第二层是细砂，厚度在 7.1m;第三层是壤土以及少量的礓石，厚度为 6m。

2.2.2 处理方法

经分析论证后对该堤防运用水泥黏土混凝土垂直截渗技术完成加固调整。保持墙深在 30m，深入相对不透水层 0.4m～1.2m，墙体的厚度在 0.32m～0.42m，墙体采用 50 号水泥土，渗透系数为 10-7cm/s，且配置 3 组测压管、渗压计。在工程实施时采取的钻孔设备主要是 GZQ- 800 型潜水组合钻机，由 8 台潜水钻组合而成，一次开槽的长度在 4m，槽的宽度为0.37m～0.4m，凿槽的深度最深达到 52m。本次跳钻造孔施工，时间始于 2008 年 7 月，该年11 月完工，堤防的加固长度达 230 m。经检测，最终的成墙效果较好，且墙体的抗压强度达到了 6.0MPa 以上，平均强度 6.12MPa，平均渗透系数 k=2.53×10-7cm/s，与工程施工标准相符合。在对 3 组渗压计进行勘察后发现墙后地下水位减小，堤防背河堤脚周围无积水问题。

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