关于水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用

杨东生

【摘要】水利工程建设中，堤坝防渗技术直接决定了水利工程的运行效益。导致堤坝出现渗漏的因素有很多，包括材料质量、自身变形、技术缺陷等，任何一个环节如果没有做到位，就会提高堤坝渗漏几率，影响水利工程建设的最终效益。因此，需要进一步分析堤坝防渗加固技术研究，保证堤坝防渗加固技术的应用质量，从而发挥水利工程建设效益、延长工程使用寿命。基于此，本文首先提出堤坝渗漏常见险情，分析堤坝渗漏的原因，进而探究堤坝防渗加固技术的应用。

关键词：水利工程;堤坝防渗加固;渗漏;险情

中图分类号： U445.4     文献标志码：A

引言

水利工程直接影响社会经济发展以及民生问题，同时水利工程对提高水资源利用率有非常好的导向作用。确保水利工程安全、平稳运行，离不开堤坝良好的防渗性能。从现阶段我国水利工程建设实际情况来看，堤坝渗漏依然是最常见的问题。堤坝渗漏除了会影响工程建设的整体性，还会降低工程整体质量，严重会造成安全事故。所以，在水利工程施工建设中，为了避免出现渗漏问题，需要第一时间采用堤坝防渗加固技术，一旦发生险情问题及时采取补救措施，保证水利工程建设质量，提高工程的运行安全。

水利工程险情分析

堤坝作为水利工程建设中的重要组成部分，具有工艺复杂、施工难度大等特点，任何一个环节出现问题都会造成安全隐患。水利工程在长期运行中，会长期受到水流的冲刷和腐蚀，容易造成大面积破坏的，出现坑槽、剥离现象，增加了堤坝的渗漏几率。据有关调查结果表明，堤坝最常见的病害主要有堤坝裂缝、坝体滑坡、堤坝渗漏等[1]。堤坝裂缝问题会直接影响整体结构的稳定性，水流逐渐渗漏到裂缝中，加快结构中钢筋腐蚀效率;坝体活泼会影响堤坝正常运行，甚至产生坍塌现象;坝体渗漏主要部位包括坝基、坝身，坝基渗漏主要是由于施工工艺不科学，基础结构刚度、强度低，缺乏牢固性、稳定性，逐渐产生基础渗漏，而坝身渗漏是由于砂石、石块密度不足，结构孔隙较大，从而提高了渗漏性。

堤坝渗漏的主要原因

2.1材料缺陷渗漏

水利工程施工建设必须要严格按照国家相关标准进行，大部分堤坝工程基础部位都是采用岩石结构。但岩石结构长期受到水流冲刷影响下，岩石内部颗粒会产生变化，最终造成结构内部受到破坏[2]。堤坝在长时间内受到水流冲刷下，本身的抗剪强度也会随着缝隙而削弱，遭遇到较强水流时，岩石结构缝隙就会不断被冲刷，再加上岩体结构自重会导致自身下滑，都可能会导致坝体塌陷。水流透过岩石缝隙，会进一步扩大渗漏部位，逐渐降低坝身的稳定性和安全性，极大的提高了安全隐患。

2.2自身变形渗漏

由于水利工程运行环境特殊，堤坝工程底部长时间浸泡在水中，而坝身水上、水下温度、湿度、应力不同，会产生堤坝自身形变，形变年长期累计或突发形变会直接影响坝体结构的稳定性。通过对堤坝变形相关案件分析，影响堤坝稳定性的主要部位是坝基，由于坝基部位最容易产生渗漏变形，还会造成堤坝排水孔堵塞，同时受到坝体重力影响产生下滑或坍塌。对于此类问题来说，必须要充分引起重视，除了在施工中需要做好防渗加固减少坝体变形，还需要做好日常维护工作定，实时监测堤坝的微量形变[3]。

2.3技术缺陷渗漏

堤坝工程建设需要经过设计、施工等阶段，设计环节要严格按照相关标准展开计算，同时设计人员也要全面考虑不同水利工程所处环境以及其他因素的负面影响，影响堤坝稳定性的潜在因素很多，需要在设计环节间做好计算、设计工作，全面加强施工管理工作。如在堤坝夯实施工过程中，如果参数不达标或碾压质量不达标，会直接影响工程整体质量。考虑到水利工程材料特性，通常填料压实需要在0℃以上环境下施工，最低不得低于10℃[4]。再者，填料掺杂率也要重点考虑，如果没有及时控制会导致杂质率过高，提高了坝体缝隙率。在分段施工、接头处理当中，没有严格按照相关标准开展施工工作，造成结构层、防水层分层，从而造成堤坝产生渗透漏洞，提高堤坝的渗漏几率。

水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用

3.1灌浆防渗技术

灌浆防渗技术体系如图1所示，主要包括劈裂式、高压填充、灌浆加固、速凝式。其主要表现在：

3.1.1劈裂式帷幕灌浆施工

劈裂式防渗加固施工技术主要应用于坝身部位，如图2所示，从而提升坝身的防渗性能。在堤坝施工中，要实现调查堤坝曲直度，之后采用浅孔輕便钻机按照直线形、梅花形进行施工钻孔。在施工过程中，必须要压着轴线方向在坝顶钻孔，将堤外肩、钻孔间距离控制在1-1.5m，孔距控制在2.5-3m，具体钻孔深度要根据坝身实际情况确定。在灌浆施工过程中，要由上到下、少灌多复原则进行[5]。在劈裂式帷幕灌浆施工中，要在一定程度上加强泥浆稠度，并由小到大控制注浆压力，结合实际情况用量控制，在灌浆施工中还要避免局部出现鼓包、帽浆、滑坡、串浆等情况，这样即可确保灌浆质量。劈裂式施工技术主要是在堤坝轴线方向形成一层帷幕保护层，从而提高堤坝的抗渗性、稳定性。

3.1.2高压填充灌浆施工技术

该项技术主要应用于堤坝基础部位，同时也可以应用于蚁穴、溶洞填充。堤坝防渗施工中采用高压填充灌浆技术，需要采用50m工程钻机钻孔，在坝顶钻孔，孔间距为2m，根据坝身实际情况确定钻孔深度，压力控制在0.12-0.17MPa之间。将套管深入到砾石层部位，为了避免堤坝受潮，要在部分砂砾层中注入水泥浆液，并逐渐提升到土层中，最后采用黄泥浆封孔。在实际施工中，主要是采用分层灌浆工艺，避免管口位置出现缺口，从而提高坝基整体的防渗性能。在应用高压填充工艺填充蚁穴、溶洞时，采用30m钻孔机，在蚁穴、溶洞周围钻孔施工，压入浆体，才溶洞、蚁穴周围形成一道防护层，提高堤坝防渗性能[6]。

3.1.3灌浆加固

灌浆加固技术可以提高堤坝的抗渗透性，提高堤坝的承载性。在实际施工当中，要先确定渗漏部位发生具体区域和范围，之后进行凿孔施工，选择水平位置凿孔，也可以倾斜凿孔。将注浆管深入到孔内，通过注浆机灌注浆液，在浆液溢出并不发出气泡时停止注浆，堵塞渗漏区域。在材料选择中，主要是采用高标号水泥，与防水材料混合使用，实现勾缝目的。灌浆加固施工方案主要是提高堤坝的整体性能。

3.1.4低压速凝灌浆技术

该防渗加固技术主要是应用于高危水位抗洪抢险施工中，在正式施工前，需要全面检查堤坝基部是否有砂砾层、粘土层，结合堤坝管涌具体部位，选择正确的钻孔部位，为了提高管涌阻力，要将钻孔放到容易遇水膨胀的材料，从而降低管涌速度，避免注浆速度过快而溢流。注浆中严格控制注浆速度，注浆压力控制在0.05MPa以内[7]。再者，为了确保浆液快速凝固，可以适量增加一些水玻璃、速凝剂等材料，可以起到快速堵塞管涌的目的。

3.2防渗墙防渗加固技术

如图3所示，防渗墙是一种具有防渗作用的连续墙体，具有结构可靠、防渗效果好、适用范围广、施工简单、造价低等特点。在防渗墙施工中，要提前做好钻孔和清孔工作。在质量检查完毕后安排清孔换浆，采取抽桶出渣方法，将孔内剩余浆液清除，1小时之后检查孔内换浆状态。要求孔内淤泥泥浆量厚度不超过降10cm，含沙量不超过5%[8]。在成槽施工当中，采用“两钻一抓”的方式成槽，每个槽段之间的间隔在3-5m之间，在建槽过程中，要求成槽孔位偏差不超过30mm;钻抓法施工中，空斜率工期不超过总工期的4%，保持槽壁为持平和垂直状态，避免产生梅花孔、小墙等情况。

在墙体连接中，主要是采用接头管、钻凿法施工。钻凿法接头套接以及两次孔位中心位置，任何偏差值都不得超过设计墙体厚度的1/3，二期槽孔清孔换浆完成后，要将接头槽壁上附着泥浆清除，使用钢丝刷、钻头，分段清洗泥浆皮。墙体连接不得出现泥屑、淤泥，墙体连接不得出现渗透，特别是在搭接部位。所以在防渗墙连接部位，要设计2个双管高压旋喷桩，避免连接部位出现渗透问题。在施工完毕后，需要钻芯取样，将样品放到室内检测，得出抗压、防渗系数，确保能够达到坝基部位的防渗要求[9]。

3.3复合土工膜技术

土工膜最重要的防渗材料包括无纺布、塑料薄膜。随着科学技术不断发展，当今应用最为广泛的土工膜包括乙烯、聚乙烯等。如果堤坝防渗加固要求较高，则采用乙烯乙酸改性沥青混凝土膜。同时，复合土工膜作为一种新型的防渗性材料，可以在很大程度上提高水利工程的防渗性。该材料具有质量轻、延展性好、应用成本低、防渗性强等优势，因此在当今水利工程堤坝防渗施工中应用十分广泛[10]。在实际施工中，需要掌握复合土工膜的应用要点，结合水利工程实际渗漏状况，选择合理的复合土工膜类型。在土工膜施工当中，其核心环节是加强土工膜和防渗体之间的衔接性，不得出现缝隙问题，从而保证堤坝整体的防渗性能。从材料方面来看，土工膜虽然具有防渗作用，但却是一种轻质材料，容易遭受破坏，如划破、损坏等，所以施工中也要做好土工膜防护工作，否则会直接影响堤坝整体的防渗性能。

结束语

综上所述，水利工程有助于社会经济发展，同时也关乎着民生问题。为了能够充分发挥水利工程效益，就必须要重点关注水利工程堤坝整体的防渗性能，针对堤坝的常见险情以及渗漏原因，采用科学、合理的防渗加固方法，这样可以最大程度上提高堤坝防渗性能，保证堤坝工程的建设质量。

参考文献

[1]黄丽珠. 水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J]. 科技创新与应用， 2013（29）：210-211.

[2]李力强. 水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J]. 建筑工程技术与设计， 2017（1）：23-25.

[3]田芸， 刘贵敏. 水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用研究[J]. 江西建材， 2016（6）：132-134.

[4]李海艳. 水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用及质控要点分析[J]. 河南科技， 2017（15）：94-95.

[5]王占群. 综合防渗技术在堤坝防渗加固中的应用[J]. 科技创业家， 2014（2）：183-188.

[6]刘红梅. 水利工程施工中堤坝防渗加固技术探讨[J]. 房地产导刊， 2017（17）：100-101.

[7]张义军. 关于水利工程堤坝防渗加固技术的探究[J]. 房地产导刊， 2017（12）：666-668.

[8]韩汝权. 水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用[J]. 四川水泥， 2019， 269（01）：273-275.

[9]張郁忠. 水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用[J]. 建筑技术开发， 2017（1）：966-968.

[10]周岚辉. 水利工程中堤坝防渗加固技术的应用[J]. 科技创新与应用， 2014（14）：171-172.