水工建筑的防渗透技术分析温盛桦

水工建筑的防渗透技术分析温盛桦

温盛桦

身份证号码：44018319830917xxxx

摘要：随着我国社会主义市场经济的进步和发展，水工建筑在我国水利工程建设中占据着越来越重要的位置。水工建筑的作用是为了对水资源进行充分的开发和应用水资源可以为我们所用腔制和调节水流，防止发生洪水等方面的自然灾害。水工建筑的建设工作涉及到多范畴的工作是个非常复杂的工程。文章对水工建筑的防渗透技术进行了探讨。

关键词：水工建筑；防渗透技术；应用

水工建筑的施工过程是一个涉及工种繁多、操作难度极为复杂的大型工程。在调节控制江河水量、减灾防害、改善水资源环境、促进水利资源利用等方面，水工建筑都发挥着举足轻重的主要作用，这一部分的施工是整个水电水利工程的核心组成部分。在水工建筑的防渗透中，应根据具体问题合理选择技术工艺和新材料，以取得最好的修补效果，确保水工建筑功能的发挥，延长其使用寿命。

一、一般灌浆加固技术

一般灌浆技术有以下四个方面构成，分别是水坝基础灌浆、水坝体帷幕灌浆、坝体上游区域固结灌浆、坝体下游区域追随固结灌浆。在一般灌浆技术的施工现场需要从以下几点进行注意。准备工作：将水位下降至灌浆所需要的部位之下，在施工前做好与灌浆施工有关的记录。清洗阶段：清洗就是要对灌浆孔和裂缝进行清洗，在开始前，对进行孔底和孔壁进行联合冲洗。再冲洗期间，要注意水压问题，不可高出灌浆段压力的77%，冲洗时间依据孔洞深浅来决定，一般要洗到水变清为止。控制浆液浓度：应该在灌浆中遵循从稀到浓的规律，一切以水压为准，逐渐变浓。在制作浆液时，要更根据设计需要，制定合适的灰水比例，期间也可参入石英粉、铝粉等。灌浆加固技术可使用“壁可”灌浆技术，利用橡皮管的弹性收缩压力完成自动注浆，缓慢均匀的增加灌浆压力，将空气压入到混凝土的毛细管中，通过混凝土的自然呼吸作用排出，从而有效避免气阻现象，提高管控质量。运用该技术不仅能取得良好成效，同时也能有效缩短时间，降低加固修补成本。

二、高压喷射灌浆技术

在水工建筑的防渗透施工期间，高压喷射灌浆技术与其他传统技术相比，具有降低工程造价资金投入的优点，开挖量较小，整体施工过程更加便利，因为占地面积小所以对周边建筑的影响也有一定保护项。以此技术进行施工，可以提高各类型堤坝的防渗透能力，有效缓解防洪压力，此项技术的成熟应用可以对国家财产和人民生命安全起到有力的保护（图1）。

（1）钻孔：在钻孔过程中要进行填充堵漏，以此保证孔循环的正常工作。施工期间要一边钻井一边套管，直到终孔。在钻进时要保证角度的垂直运行，要保证偏斜率不超过≤1%；在向下植入喷射管时，可将泥浆固壁的钻孔直接下放置进孔内直至孔洞底部。

（2）工艺：在进行高压喷射灌浆的期间，涉及到的技术参数会因不同的喷射方法不同而出现较大的差异。在不同的地质环境下，运用同一种灌浆手段，都不会对浆压、水压、气压产生变化，反而速度会因不同的地层变化而提升或下降。在沙质环境下，灌浆速度比较快速；在砂卵石地域施工，灌浆速度明显变慢。在灌浆时，可以适当提升先序孔的自身速度，同时注意后序孔的速度要控制在较慢的级别。在孔内反浆量有所下降时，也必须将提升速度减慢。在施工中要特别控制住灌浆压力、速度、开进速度等关键参数。在实践案例中，施工方在河北桃林口水库的建设期间就着重使用了“高压喷射灌浆技术”。借助对这一技术的成熟应用，大幅度提升了水库整体的安全性，强化了水工建筑的稳定。

图3高压喷射灌浆图4化学灌浆设备设计图

三、化学灌浆技术

化学灌浆技术在堵漏防水以及帷幕防渗透方面有着广泛的应用，依靠这种技术可以有效对堤坝基地进行加固，对修补裂缝渗透也有着明显效果。目前，化学灌浆技术广泛应用于水库、大坝、船闸等工程的防渗透施工中。同时也在大堤、渡槽的防渗加固；核电站止水封闭和基础加固；矿山、剧毒物处理厂等高毒害地区的防渗帷幕方面；码头、防波堤等海港工事的基础加固等领域都有着极为成熟的应用。

（1）化学灌浆泵的分类

化学灌浆泵按驱动方式的不同，其作业针对面也有较大差异，按驱动可分为手动泵、电动泵、汽动泵以及液压泵（图2）；按照不同的灌浆方式可分为泵前双液混合泵与泵后双液混合泵；根据使用地点的不同可分为裂缝化学泵与岩床化学泵。

（2）化学灌浆泵的控制

在使用化学灌浆泵进行施工时，要保证压力的稳定，要注意在一定范围内的可控性。化学灌浆泵的压力各有不同，可分为开环、闭环控制式、闭环比例控制与闭环PID控制式。

（3）化学灌浆技术的应用优势

化学灌浆泵自身优势明显，无公害、持续性能稳定、非常适合各种类型的施工环境，对条件苛刻的外界操作环境可以很好地适应，最主要的是其价格低廉，不论是设备还是后期的化学浆原料，都已经非常成熟，在开发、推广和应用方面具有较大的普及率。未来化学灌浆技术还将在现有技术层面继续完善。通过对现有技术进行改进和升级，在过去的半个世纪时间里，我国的化学灌浆技术已被广大施工领域所认可，也有许多依靠化学灌浆技术解决的施工难题和经典施工案例。在化学灌浆技术的研发领域，已有理论与实践都成熟的技术，如复合灌浆技术等；也有一些有待进一步总结，如实时监控技术、集约管理、自动记录等。

四、碳纤维补强加固新技术

该技术可利用高强度、高弹性模量的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍形成碳纤维增强复合材料片材，然后将该材料贴在水工建筑渗水的表面，用环氧树脂粘贴即可，固化后就能使得复合材料片材与水工建筑的原结构完全融为一体，共同受力。由于碳纤维分担了一部分的荷载，降低了钢筋混凝土的结构应力，从而达到了结构补强加固的效果。同时，该材料使用寿命长、施工方法简单，无需改变结构外形，已得到国内外建筑界的关注和认可。由于该技术引进时间不长，在水工建筑中的应用不多，但也在山东、新疆等地的水利工程建设中应用，取得良好成效，值得推广。国内急需解决的问题是生产出高质量的环氧树脂、碳纤维片材。

五、水下检测技术

随着国家对水工建筑安全的重视，原有的传统水下检测技术已无法满足水下安全管理需求了。某公司提出采用水下机器人和海量图像处理技术结合的方法，开发出一套水下观测成像多媒体软件应用系统，实现水下检测技术与管理的统一。这套系统根据水工建筑的结构特征，制定一套完善的水下情况和拍摄内容的拍摄计划，包括拍摄方向、距离、焦距、速度、光圈等。以规范化拍摄管理减少重复作业，提高拍摄效率，降低成本。同时拍摄的目标信息完整、规范，便于后期进行图像数据处理。该系统为水下建筑的安全和信息管理提供可视化平台，为数字化水工建筑管理奠定基础。由于水工建筑的面积较大，最终产生的全景图数据量大，而每个隐患处均须有对应的AVI片段对应，这样就是的系统必须支持海量数据管理。该系统利用三维重建技术和表面贴图形式提供检测结果的三维数据结构，专业人员能迅速了解隐患情况，非专业人员也能迅速浏览水工建筑的整体风貌和检测结构。同时，系统采用自动识别和人工识别相结合技术，对可能存在隐患的位置进行轮廓提取，形成矢量化图形轮廓。最后，该系统还有隐患跟踪管理功能。该系统已在部分水电站中得到应用，效果良好。

结语

水工建筑作为水利工程建设的主要组成部分之一，对于水利工程功能的发挥有着至关重要的作用。我国水利工程建设企业必须要高度重视水工建筑施工中的防渗透技术，提高水工建筑的防渗透能力，保证水工建筑的稳定性。

参考文献：

[1]王继业.水泥基渗透结晶型防水涂料在地下防水工程中的应用[C]，2010

[2]董永立.塑性混凝土在大坝防渗工程中的应用研究[D].南京：南京理工大学，2012