防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用

李松

摘 要：防渗处理施工技术对于水利工程而言其现实意义非同一般。当前，随着新材料、新技术的不断发展，防渗处理技术已日趋成熟，其中，可用于水利工程的技术措施主要包括混凝土防渗墙、高压喷射防渗墙、自凝灰浆防渗墙、帷幕灌浆、防渗膜施工技术等。文章结合马鞍山地区水利工程建设项目实例，对防渗处理施工技术的应用进行分析，值得深入探讨和推广。

关键词：水利工程；防渗处理；施工技术；应用

中图分类号：TV543 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0057-01

2011年，《中共中央、国务院关于加快水利改革发展的决定》（中发〔2011〕1号）出台后，国家将水利作为公共财政投入的重点领域，大幅度增加公共财政对水利的投入，加大了对水利建设项目的投资力度，水利工程的范围不断拓宽，规模不断扩大，标准不断提高。其中，水库除险加固、泵站更新改造、中小河流治理、重点河道整治等项目均涉及到堤防、大坝的防渗处理问题，防渗技术措施的质量高低将直接关系到水利工程的综合效益，且会在一定程度上对周边地区工农业生产和人民群的生活用水产生深远的影响。

因此，防渗处理技术在水利工程施工中的应用必须引起足够的重视。本文结合实际对水利工程施工中的防渗处理技术进行归纳总结，对防渗技术的运用要点进行全面分析，提出具有实用性的技术观点。

1 水利工程施工中的典型防渗处理技术分析

随着现代科学技术的快速发展，特别是新材料、新工艺的不断更新，在大量工程实践的基础上，积累了丰富的施工技术新成果，其中防渗处理技术也得到迅猛发展。

1.1 混凝土防渗墙

此项技术作为堤防、大坝垂直防渗的关键技术，自20世纪80年代以来逐步得到推广，特别是在粒状地层防渗处理施工中有着较强的适用性。该项技术可用于永久性的地基基础防渗处理，也能够针对存在险情以及正处于渗漏状态下的堤坝进行防渗处置。在基坑防渗、临时施工围堰中均有较高的实用价值。

工程实践证明，混凝土防渗墙的优势是能够对墙厚、材料配合比、防渗墙深度等参数进行科学控制，墙段之间的连接比较紧密，具有安全、可靠的特点，但工程造价相对偏高。混凝土防渗墙墙体材料的选择类型较多，包括常见的混凝土、钢筋混凝土、塑性混凝土、防水混凝土、自凝灰浆、固化灰浆等，实际运用中可经试验确定加入一定比例的防水剂，以进一步提高防渗效果。

1.2 高压喷射防渗墙

此项技术的主要防渗机制是通过高压射流冲击作用，使坝基覆盖层受到扰动影响，产生形变和位移，在此过程中通过灌入水泥浆液，使拟加固地层土体颗粒、碎石等与水泥浆液充分混合，通过水泥固化作用，最终形成防渗墙体结构。该项技术可用于砂性土、粘性土、杂填土等中小粒径土质坝体的加固防渗。近年来，我国还开展了基于大粒径地层高压喷射灌浆构筑防渗墙技术的研究工作，并在水利工程中得到运用推广，取得了显著的防渗效果。

1.3 自凝灰浆防渗墙

此项技术是在塑性混凝土墙的基础上发展形成的防渗处理技术。主要是将一定比例的水泥原料、膨润土、缓凝剂混合浆液注入需防渗处理的土层或作为造孔开槽时的固壁泥浆使用。由于该混合浆液具有自行凝固的特点，渗入土体后逐步固化，最终形成薄壁防渗结构，起到防渗阻水的目的。该项技术措施主要用于土质坝体的加固和防渗处理。

1.4 帷幕灌浆

此项技术的主要方法是将按一定配比混合的流动性、胶凝性浆液通过钻孔的方式注入岩层裂隙中，胶结硬化后可提高岩基的整体性及抗渗性。目前水利工程防渗处理中常用孔口封闭灌浆法。一般而言，在灌浆过程中，大裂隙注入量大而灌浆压力小，反之小裂隙注入量小而灌浆压力大。在实际运用中，要考虑工程现场的地质条件、防渗要求等因素，合理调试注浆压力和压注时间，确保注入浆量分布均匀，填充密实。该项技术可用于土石坝、混凝土坝等各类坝体防渗处理。

1.5 防渗膜技术

此项技术的施工较为经济简便，主要利用HDPE防渗膜、复合土工膜等作为防渗阻水材料，预埋至拟处理坝体，起到防渗作用。防渗膜可作为单独防渗措施或与其它防渗措施结合运用，效果更加明显。由于HDPE防渗膜、复合土工膜等防渗材料具有较强的延展性、抗断裂性、低渗透性和施工方便等优点，可广泛用于堤防、大坝、防洪墙、施工围堰、防洪抢险应急工程等。防渗膜施工技术较为简单，如单独在土坝上使用，只需开挖狭窄沟槽，准确放置防渗材料后分层压实回填即可；与其他防渗措施结合使用时，可先敷设防渗膜，然后再进行二次防渗处理，或贴在防渗墙的迎水面，进一步增强防渗能力。

2 工程实例

例如，马鞍山市慈湖河流域位于马鞍山市区东部，本地区年均降雨量约1 100 mm，较全国平均降雨量偏多。由于该河流属天然河道，在上世纪60、70年代，按照15 a一遇的防洪标准修建了土质堤防大坝，其中针对部分薄弱的堤段还修建了防洪墙或进行了护坡处理。但随着时间的推移，原设计的防洪标准和防渗措施已不能适应当前社会经济发展的新要求。从2013年起，马鞍山市实施了慈湖河综合整治工程，主要通过堤防加固防渗、水系疏通、穿堤工程拆除重建等工程措施，进一步改善慈湖河流域的防洪排涝能力。

3 防渗加固施工技术的具体应用

慈湖河堤防加固工程中运用的主要防渗加固措施：

首先，对河堤内有白蚁侵害的堤段，采取自凝灰浆充填灌浆加固措施，先进行白蚁消杀，再实施充填灌浆；对浆砌石挡土墙空洞、缝隙进行充填式灌浆密实处理。对坝体较为明显的涌水孔洞，采用水泥砂浆或混凝土填塞。在自凝灰浆充填灌浆加固施工中，视渗漏的状况设计一排或两排压浆孔，孔距按照1.8～2.0 m标准进行控制，灌浆压力控制在0.05 MPa左右，灌浆原料为普通硅酸盐水泥，水泥原料浆液容重按照14.0 kN/m3标准控制，水灰比按照1：1比例配合，要求防渗加固处理中孔深穿过杂填土以下2.0 m左右。

其次，针对坝坡坡度较大的薄弱堤基部分，采取压桩阻滑施工技术进行处理。沿堤防迎水侧每隔 3～5 m，在浆砌石挡墙基础大脚外压入桩径为0.2～0.3 m的混凝土抗滑桩，桩长按照8.0～12.0 m进行控制，桩基顶部设置钢筋混凝土结构承台，将承台与防渗面板连接为整体，相互作用以提高堤基基础的抗滑性能。不具备压桩施工条件的堤段，采取浇筑钢筋混凝土加肋防洪墙的方式进行加固和防渗处理，防洪墙厚度控制在0.15～0.2 m，加肋间隔3～5 m。

通过上述防渗加固工程措施的运用，慈湖河河道堤防的防洪标准将提升至50 a一遇，为流域范围内的各项工农业生产和市民生活提供了更强有力的安全保障。

4 结 语

在当前的技术条件支撑下，水利工程施工中可采用的防渗处理技术类型较多，随着现代水利施工技术的不断发展与完善，水利工程防渗加固领域还将涌现出更多技术新颖、费用经济的新材料、新工艺。在水利工程施工中，必须结合水利工程实际工况，对防渗加固处理施工技术方案进行合理选择，综合考虑各项技术方案的优缺点，以优化质量控制为前提，确保防渗处理达到预期效果。

参考文献：

[1] 张爱疆.防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用[J].科技风，2010，（19）.