浅析水利工程施工中防渗技术的应用

郭军

（兰州石化职业技术学院，甘肃 兰州 730060）

在时代推移的同时，我国获得了很好的经济发展环境。与之对应的，是国内各行各业对能源需求出现了比较大的变化，为应对国内能源需求，近几十年内我国兴修了大量水库水坝。但在时间的作用下，这些水库水坝出现了很多的问题。为了减少这些问题对水利项目的不良影响，就要选用合适的技术控制与水库问题，加固工程质量，其意义非常突出。结合对水利项目的安全问题分析，就水利项目防渗要求分析得出，如今有许多方法能够作用于水利项目防渗加固。在选择与处理防渗加固要求的时候，需要结合实际选择，保障防渗效果与防渗控制有效性，凸显防渗价值，以便水利项目能够顺利实施。

1 水利项目防渗技术的选取原则

对水利项目来说，渗水问题是首要解决的问题。水利项目渗水直接影响着百姓的财产安全与生命安全，对经济生产十分的不利。此外，水利项目中堤身渗水会导致背水坡初选脱坡现象，背水坡水流冲刷会导致陷坑问题出现，该现象对于农业的发展十分不利，会破坏生态平衡。因此在施工中，需要参照与结合水利工程情况选用防渗技术。用最低的成本创造最高效的防渗工程，确保水利项目能够安全运转，将保护百姓生命财产放在首位。通常情况下，对于本身受损程度较低的项目可以直接用防渗墙作为解决思路。假设渗流现象集中在堤身出现，就可以用高压喷浆的方式处理。新老堤连接部位经常出现的渗透需要用回填封堵、临水侧开挖等方式予以解决，当然也可以用灌浆充填的方式处理。假设堤身为分段渗流，就是用临水坡截渗方式处理，之后在背水坡做反滤保护。

堤基防渗过程中，如果透水层本身比较厚，且透水层靠近临水侧，处于滩堤基位置（这类位置一般比较稳定）则可以用铺盖防渗方式防渗处理。但如果堤基没有足够厚度的覆盖层，且透水层有着较深的埋藏位置，厚度比较大，就需要用盖重压渗方式处理。此外，在背水侧堤脚设置减压井，在减压井和盖重压渗的配合下能够获得更出众的防渗效果。如果堤基本身有着比较厚的覆盖层，且透水层埋藏很深且非常厚，就用盖重压渗这种操作思路。在具体施工中，需要保障盖重渗透系数超过覆盖层渗透系数。另外，需要在堤脚布置减压井，减压井有着去除险情、减低扬压的作用，能够很好地提升堤坝的防渗能力。在不同的环境下，不同水利项目会出现不同渗漏情况，此时，需要应用对应的防渗技术，解决与处理不同的防渗需求。不同防渗技术的优缺点是不同的。在使用技术前需要综合考虑情况，包括技术造价、堤坝等级、地形条件、渗漏现状等要素，考虑结束后合理选用防渗技术。从众多技术中选择效果最突出的方法，用最少的成本提高社会效益与经济收益。

2 水利项目防渗劈裂灌浆技术

（1）布孔。应用劈裂灌浆这种技术时应当先参照水库的实际条件确定施工思路，这对后续的工程进度、质量、防渗水平影响是非常突出的。如果所处理的坝体本身没有足够出众的质量，并且坝体的裂缝缺陷问题就需要在结束工程施工以后，及时应用劈裂灌浆。劈裂灌浆技术施工中需要先行布设平行孔，这里的平行孔布置排数应结合坝体隐患大小、隐患范围决定。布置灌浆孔，设置孔距的过程中，假设每个孔深都大于20m，就需要将孔的距离范围控制在5 ～10m 区间。但如果此时的孔深没有超过20m，那么工程孔距离就控制在3 ～5m 最佳。灌浆孔深度需要比隐患深度多出2m 以上。施工中需要参照河槽段、弯曲段展开施工。具体流程为主排孔与坝肩间距在2m 范围内。钻孔深度在8m 以内。坝基深度在3m 大小。结束灌浆后形成防渗帷幕。施工中需要保持主副排孔间距在3m 范围。如果副排孔没出现任何的安全隐患，则孔深控制在主排孔1/3 大小即可，也就是4m 左右。这样做能够让坝体更好地固结，有效提高坝体应力水平。在施工中有一点需要强调，即最后施工中需要加密主排孔孔距，距离在2m 为最佳。

（2）材料选择。灌浆质量在施工中带来的影响是非常显著的，所以必须参照施工要求确认所用浆液。通常来说，浆液需要具备足够的稳定性与可灌性，浆液析水固结时间最好保持在合理的长度。

需明确的是，结束施工前浆体防渗性就已经需要满足设计要求。做浆液施工时通常是就地取材，找到材料，如粉质壤土。保障施工质量的关键在于浆体防渗性，防渗帷幕以主排孔构成，要保障主排孔保持竖直连续形态。此外，浆体防渗帷幕需要参照坝体图纸与坝体高度决定。在浆体固结以后，墙体的干密度需要控制在1.5 ～1.7g/cm3。应用劈裂灌浆这种技术需要先压实坝体，结束后才可以用这种技术。

（3）技术应用。在灌浆与程控增加后，需要用间隔的方式程控。如果用一次成孔方式就容易发生穿孔问题。灌浆作业中应用钻孔操作方式保障成功钻孔。一般来说，孔内灌浆长度需要控制在2 ～3cm 大小。每个孔分成多段进行灌浆，先对下面的孔部分灌浆，随后对上部分孔灌浆。为全面提升坝体性能，灌浆材料需要以高压环境下地层流体为材料。施工中通常以水泥与黏土混合灌浆，比例为1:9，该比例能够保障浆液的稳定性，提升浆液强度。配置浆液的过程中并不是使用的水泥越多浆体就越稳定。保障工程质量的关键点在于比例的合理性。材料最好就地取材，用粉质黏土保障材料质量。混合前先行实验，保障混合后各种物质的含量符合施工具体要求。

3 混凝土防渗技术

这种技术在水利工程中有着很出众的防渗水平，能够确保水利项目安全生产。这种防渗墙有四种类型，包括水泥土搅拌桩、自凝灰浆、高压喷射、垂直铺塑。

（1）水泥土搅拌桩。应用搅拌机搅拌土体与水泥浆，在水泥经历了水化与离子反应后所形成的水泥土防渗墙拥有极强的防渗能力。我国长江堤防所用的方法就是这种方式。长江堤防建造了一万平方米的防渗墙，该墙占总面积70%。这种类型的防渗墙有着操作设备轻、施工简单、造价低廉的优点。

（2）自凝灰浆。将缓凝剂掺入膨润土与水泥当中制作凝灰浆。在凝固前，灰浆就可以作为用于造孔的泥浆固壁。在灰浆凝固后形成的前提有着很好的防渗能力。这种技术国内的使用并不成熟，所以缺少足够的经验。该方法在美国与法国比较常见。

（3）高压喷射。这种类型的防渗墙应用高压射流的冲击扰动坝基覆盖层，随后将水泥浆灌入，让覆盖层与水泥浆紧密结合，这种防渗墙性能十分出众。

（4）垂直铺塑。这种防渗墙应用链斗挖掘机出渣，随后打造有规律的槽孔，最后使用水泥浆进行固壁。在成槽后在表面铺设防渗膜，回填黏土。通常来说施工挖槽深度需要小于15cm，槽宽需要控制在15 ～30cm。

4 水利项目水平防渗

该技术的防渗原理为，临水侧坝体铺设不透水土工膜、混凝土或是黏土，当然也可以在背水侧铺设压盖土，这样做能够有效延长坝体渗透水需要流动的长度。即渗透水流需要流动更长的距离才会接触到坝体，可是在层层阻力的作用下，此时水已经不具备足够的破坏力，因此渗水问题能够得到很好的改善，是提高抵抗渗水问题的有效途径。通常来说，背水侧与临水侧防渗会被成为盖重压渗和铺盖压渗。所谓的铺盖指的就是应用土工膜、混凝土或是黏土这一类本身透水性不强的材料施工。这类材料的选择由环境决定，有时选用人工铺填，有时直接应用河床黏土。在解决水利工程渗漏中，这种方法的效果非常突出，盖重能够很好地避免坝体变形。假设坝基有着很厚的透水层就需要用盖重压渗这种方式。先计算对压盖宽度的要求，如果有着较大宽度可选用盖重压渗与减压井配合的思路，控制压盖深度。当然除了需要做好压盖宽度计算外，也要参照当地地形地质与历史险情等要素确认压盖宽度。通常来说压盖宽度保持在50 ～200m 为最佳。当然受建筑物、背水侧地形影响，在无法应用灌浆、防渗墙，且压盖宽度相对来说过大就可以用排水减压方式控制坝基渗流。通过设置排水管的方式，将堤基压力水排除，减少地下水压力。

5 结语

如今我国水利项目正处于快速发展时期，在国内建筑行业发展的过程中，建筑材料的质量以及所用工艺水平都得到了很好的成长，种种要素为我国水利项目水平的提升给予了很好的支持，是水利事业发展的基础与前提。不过，以我国实际情况来看，水利项目渗漏问题仍旧时有发生，而这显然影响着水利事业的可持续发展，甚至会影响到社会的建设。为了改善这一问题，必须重视防渗技术的学习与运用，保障水利项目的安全与质量。加固水利项目中需要严选施工工艺，保障工程的寿命与稳定性。