水利工程施工防渗技术分析

(辽宁省彰武县水利技术推广中心站，辽宁 阜新 123200)

水利工程是人类利用水资源的重要形式，在防治水害、水能利用、水流调节中起到了重要的作用，我国水利工程项目的建设水平提升较慢，在工程实践中常常出现水利工程渗漏问题，这一问题多由施工技术水平不足导致，渗漏问题为工程运行埋下了安全隐患，也影响了工程的使用寿命，因此需要积极开展水利工程防渗透技术的研究，并因地制宜的将防渗技术应用于工程实践，从而提升我国水利工程的质量水平。

1 水利工程防渗透的意义及渗透问题成因

为了能够选择具有针对性的防渗透技术，首先有必要对水利工程防渗透的意义及渗透问题成因进行细致分析，找到导致渗透问题的关键点[1]。

1.1 水利工程防渗透的意义

水利工程开展防渗透研究，具体意义可以归纳为以下几点：(1)水利工程承压较大。水利工程一般工程体量较大，特别是大型水电站工程，其工程容水量较大，大坝底部往往承受较大的水压力，为对抗较大的水压，需要保持坝体的完整性，而渗透必然伴随着细小裂纹，裂纹的产生破坏了坝体的完整性，使坝体强度受到了影响，进而影响工程安全。(2)腐蚀问题。水利工程中，工程建筑与水或空气接触的部分一般都会进行表面防腐蚀处理，然而，当渗漏现象出现时，表面防腐层被破坏，水分进入混凝土内部，对内部结构造成侵蚀，而内部无法进行防腐蚀处理，这就会导致混凝土内部造成腐蚀空穴，长此以往易造成安全隐患。(3)应力集中问题。在水利工程使用过程中，不可避免的会出现工程建筑变形现象，一定限度的变形属于正常现象，不会影响工程的安全，但是若建筑内部出现能过导致渗漏的贯穿式裂纹，将会使裂纹处产生应力集中现象，在变性过程中会使裂纹迅速扩大，造成安全事故。

1.2 常见渗漏问题原因

为了能够选择合适的防渗漏技术，首先需要对水利工程中常见的渗漏问题原因进行分析，结合实际施工经验，可以将原因归纳为以下几点：(1)在水利工程中，造成渗漏问题的主要成因是混凝土材料中出现贯穿式裂纹，一般贯穿式裂纹的成因是混凝土断裂导致，在工程建设工作中，排除混凝土品质因素，导致贯穿式裂纹的主要原因是地基的过度沉降，当地基部分区域发生过度沉降后，因混凝土抗拉伸能力差的特点，易发生脆性断裂，造成裂纹。(2)表面损伤[2]。水利工程建筑漫水部分，特别是处于深水位置承受水压较大的部分，一旦表面发生严重损伤，表面致密保护层被破坏，就会容易导致水分向内部侵蚀，在水流冲击和压力波动的作用下，侵蚀速度一般较快，当向内侵蚀到一定程度，即会导致渗漏现象的发生。(3)间断性漫水。这种现象一般出现在灌溉用水渠工程中，由于此类工程在部分时间段内处于干涸状态，混凝土直接受到环境侵蚀，当突然漫水后，容易发生热胀冷缩变形或遇水膨胀变形，造成开裂及渗漏现象的发生。

2 水利工程防渗技术介绍及分析

通过上文对水利工程渗漏问题的分析不难发现，导致渗漏现象的主要原因是工程混凝土出现贯穿式裂纹，针对这一现象，有必要在施工中采取防渗技术，以下对常用的防渗技术进行介绍与分析[3]。

2.1 优化地基结构

水利工程的地基基础层结构一般可以分为高地下水位软土结构、板结土结构、岩石结构等，对于含土层结构的地基，考虑到土壤自身的沉降性质，需要在地基铺设过程中进行夯实，夯实过程一般分为以下步骤：在夯实工作开始前，需要清除地基坑内的杂物并抽干地下水，夯实工作主要采用回填开蹬夯实的方法，铺土与夯实交替进行，回填土每层的厚度应当小于300 mm，且需要保证回填的均匀性，每夯实一层后，需要对夯土层的平整度进行测量，确保其平整，在临近工程建筑底部的3～5个夯土层内，需要加入防水性塑料薄膜或铺设沥青防渗层，以防止地下水位抬高造成的由下向上的渗透。在夯实完工后，需要对地基的承载能力进行测试，以确保地基能够满足水利工程的建设要求。对于地下水位过高的区域，可以通过在地下水层内埋设疏水管道的方式，促进地下水的排出，以防止地下水位超过危险水位，确保地基的稳固[4]。

2.2 强化混凝土工程施工工作

混凝土工程是水利工程中的核心工程，其工程质量直接关系到水利工程的防渗透性能，强化混凝土工程施工质量需要注重以下几点：(1)选择合适类型的混凝土。我国幅员辽阔，针对不同地区的环境条件，混凝土的选择也不尽相同，需要根据工程所在地的气候、温度条件，选择合适的混凝土类型。与此同时，工程的不同部位选择混凝土的标号也不相同，高标号的混凝土虽有较高的强度，但在凝固过程中，收缩程度也较大，所以在混凝土选择过程中，临近部位应当选择标号接近的混凝土，以避免因收缩程度不均造成的开裂。(2)充分振捣。在水利工程的施工过程中，期望的为致密的混凝土结构，混凝土结构越致密，其抗拉强度越大，而影响混凝土致密性的主要因素是混凝土中的细小气泡，这是就需要通过振捣的方式对气泡进行排除，在振捣过程中，需要确保振捣充分，对于混凝土重力坝等重要水利设施的关键部位，振捣时间应当适当延长，以确保振捣的充分程度，在振捣完成后，还需要对工程进行采样检测，确保工程混凝土中的气泡含量在可接受的范围内。(3)混凝土凝固期间维护工作。混凝土凝固期间的维护工作直接关系到混凝土工程的质量，一般体量越大的混凝土工程，混凝土的凝固时间越长，特别是在夏季施工过程中，混凝土凝固时间延长，且昼夜温差较大易造成裂纹。在维护工作时，主导思想是促进混凝土的快速凝固，对于水坝等大体量混凝土工程而言，一般会采用水冷的方式促进混凝土凝固，同时在混凝土凝固过程中，避免暴晒，以防止表面过早凝固造成的剥落现象。

2.3 防渗漏材料的应用

防水层是防止水利工程水渗透的最有效措施之一，目前常见的防水层有以下几种：高分子薄膜防水层、防水涂料与复合防水填充料三种，高分子薄膜防水层一般铺设在工程与水的交界位置，具有施工便捷、速度快、防水效果好的特点，但是薄膜防水层也存在已破损、异型部位铺设困难的弊端，因此主要应用于地基等不易发生相对位置变动的区域。防水涂料可以应用于工程的任意部位，具有成本低廉、防水持久、异型部位适用性好等突出优点，但是也存在一些不足之处，其主要弊端在于施工难度较大，防水涂料不同于一般的涂料，一般需要采用明火加热后凝固的方式确保其稳定性，在水下无法进行此类施工，因此无法满足水下施工要求。复合防水填充料一般应用于混凝土内部，作为混凝土的一种辅料，这类材料一般具有一定的流动性，其作用原理是当混凝土内部出现裂纹时，复合防水填充材料会发生流动，对混凝土裂纹进行填充，起到防渗漏的作用，具有施工简便、无需后期维护、适用性好等诸多突出优点，但是由于混凝土中填入了其他材料，或对混凝土的强度造成一定的不利影响，因此对于部分需要高强度混凝土的工程部位，这种防渗漏方式一直饱受争议。在实际施工过程中，一般不会单独采用某种防水方式，需要因地制宜的采用不同的防渗漏材料，确保工程的整体防渗漏性能。

2.4 强化后期维护工作

随着水利工程的使用，工程的主体必然会出现老化，很难完全杜绝渗漏的发生，因此需要对水利工程进行维护，以往维护工作多为“填缝”为主，通过混凝土或复合材料对混凝土表层裂纹进行覆盖，但这种方式很难根除裂纹，导致渗漏现象频繁复发，为了延长水利工程的使用寿命，需要强化后期的维护工作，工作重点应当落在防止渗漏现象的发生上，一般高质量的工程在前期不会出现渗漏现象，渗漏现象发生于由外而内的侵蚀，因此在维护工作中，需要对发展中的裂纹进行及时的发现，这里通常采用放射线探伤的方式，定期对水利工程重点部位进行探伤，以发现裂纹的位置，当裂纹位置发现后，应当从漫水侧开展修复工作，修复时应当确保修补材料在一定压力条件下进行，使修补材料可以深入混凝土内部，提升修补效果。

3 结语

水利工程是关乎我国民生问题的重点工程，工程中最为常见的质量问题是渗漏问题，通过对渗漏问题的分析我们发现，渗漏的起因在于混凝土的贯穿式裂纹，产生贯穿式裂纹的原因在于混凝土工程的施工及维护问题，本文通过对渗漏成因的分析，列举了通过优化地基结构、强化混凝土工程施工工作、应用防渗漏材料、强化后期维护工作的技术措施降低渗透的风险，以提升工程的质量水平和使用寿命，在未来的工作中，还应当进一步对水利工程施工防渗技术进行研究，以提升我国水利工程的建设水平。

[1]王家柱.塑性混凝土防渗墙的设讨及施工工艺[J].建筑技术开发.2013.40(05):37-39.

[2]侯裕清.辽宁省水功能区水质评价[J].水利规划与设计.2016(03):11-13.

[3]张波子.岗南水库水源保护浅议[J].水利建设与管理.2011(07):74-75.

[4]李晶.大连地区农业活动面源污染与水环境状况分析[J].水土保持应用技术.2015.(03)：48-49.