水利工程施工中防渗技术的运用

2021-11-23燕杰王延梅

商品与质量 2021年41期

燕杰王延梅

淄博黄河河务局高青黄河河务局山东淄博 255000

现阶段，在各种规模、类型的水利工程建设施工时，人们越来越重视防渗施工处理，各个工程企业在开展施工作业的过程中，需针对各个部位的渗漏威胁，采取恰当的防渗技术，以提升防渗效果，使水利工程免受渗漏水威胁。渗漏的原因很多，我们要具体问题具体分析，针对不同的渗漏原因选择具体的防渗技术。

1 水利工程渗水特点

1.1 突发性

水利工程施工环境比较特殊，在整个的施工建设过程中，自然因素会对正常的施工作业产生一定的干扰。由于水利工程的建设施工周期较长，自然灾害可能会导致水利工程的防渗失效，因此，水利工程的渗漏险情存在一定的突发性。

1.2 不确定性

水利工程施工后续使用时，渗水险情的发生具有很大的不确定性，这种不确定性加剧了水利工程的防渗处理难度。水利工程整个的施工工序繁多，如施工企业在渗水险情发生后，难以及时排查出这种不确定因素，可能会导致施工进度的延误，造成严重的工程经济与社会损失。

1.3 破坏性

水利工程施工环境复杂，周边居民的生产生活在很大程度上会受到水利工程的影响。如水利工程中出现了渗水事故，将会使下游居民面临着洪灾威胁。如果渗水事故是在施工过程中发生的，施工作业将难以严格根据进度计划来开展，甚至当渗水事故较大时，将会对周边生态环境产生极为不利的影响，因此，水利工程的渗水险情存在一定的破坏性[1]。

2 水利工程防渗漏施工的重要性

近年来，随着水利工程规模不断增大，很多水利工程都会呈现体量的大型化和结构的复杂化趋势，工程建造是一个复杂多元化的流程，会涉及到诸多施工环节和诸多施工方法。水利工程在建设过程中还需要综合考量不同因素对最终施工成果所产生的影响。从当前水利工程施工建造情况来看，还普遍存在着施工队伍专业素质较差，认知不足的情况，影响到水利工程的施工质量，对此就需要我们不断做好施工人员的专业技能培训教育，使其认识到水利工程安全施工的现实意义和价值，采用科学规范的防渗漏技术，注重做好项目工程的渗漏检查，一旦出现问题及时调整施工方案，确保防渗技术能够发挥其最大的作用和价值，循序渐进地开展水利工程建造，提升项目工程的建设质量。

3 水利工程防渗施工问题

3.1 防渗技术不合理

现阶段，在水利工程堤防防汛施工技术应用中存在的主要问题是没有对防渗技术进行科学选择，后期施工也没有开展有效的管理工作。部分建筑单位获取水利工程投标后，利用分包的方式完成水利工程建设工作，在实际施工中不重视防渗技术的施工质量管理工作，没有开展有效的实地考察，无法根据水利工程的具体情况合理选择防渗施工技术[2]。

3.2 监督管理体制不健全

在水利工程堤防施工过程中，防渗施工质量监督体制并不完善，施工管理方为了加快施工效率，会忽视一些隐蔽工程的监督和管理工作，没有根据具体的施工规范制定科学的施工监督管理体制。此外，施工管理团队对施工内容的重视度不足，没有设立专门的防渗质量监管小组对水利工程堤防防渗施工效果进行管理。

3.3 施工管理不到位

一般来说，水利建筑工程的建设规模通常较大，施工工期也比较长，甚至有些工程从决策阶段到竣工验收需要历经数年时间。其中耗时较长就是施工阶段，加上影响施工的因素众多，施工技术的应用、人员素质高低、设备性能好坏、管理条件完善程度等，都会对施工质量造成较大影响，控制不当极易引发严重渗漏问题，进而影响整体建设安全与质量。

3.4 结构变化

水利工程渗漏与施工结构发生变化有紧密联系，工程结构的改变一定要经过设计部门的审核，但是存在部分施工单位未经变更允许擅自更改结构施工方案，这是引起渗漏的重要原因之一。

3.5 环境因素影响

外界环境因素也会对水利建筑工程施工渗漏造成较大影响，尤其是气侯条件与自然地质条件的影响最为明显。若是在暴雨等恶劣天气下进行施工，施工作业面极易出现大面积积水，降低工程的排水功能，最终引发渗漏问题。以及在遇到泥石流、地震等地质灾害时，建筑结构遭到破坏，进而形成裂缝而引发渗漏。

3.6 缺乏后期维护

任何工程的建设都不能忽视后期的维护工作，水利工程建设也不例外。水利工程的防渗施工后，还要成立专门的维护管理部门，对工程中出现的问题及时发现及时补救，将损失降到最低。但是当前水利建设中未将维护管理放在重要地位，导致工程后期维护问题突出，不利于管理[3]。

4 水利工程施工中防渗技术的运用

4.1 土坝坝体劈裂灌浆技术

土坝坝体劈裂灌浆技术是应用最为常见最直接的一种防渗技术，常见的水利工程防渗问题都可以使用该项技术进行有效处理。该项防渗技术主要是针对土坝坝体上出现渗漏的问题。施工技术人员在坝体上开展施工操作过程中，需要按照相应的应力规律进行科学操作，要明确土坝坝底的中轴线，并根据渗水的规律和计算打孔，通过孔洞当中注射水泥砂浆，力求将坝体和水泥砂浆融为一体，从根本上消除渗漏裂缝的产生，达到了防渗的作用。土坝坝体劈裂灌浆技术具有施工操作简单，成本相对较低的特点，但是在施工建造过程中，需要结合水利工程的实际情况，综合确定施工方案，力求防渗效果达到最好。

4.2 卵砾石层帷幕灌浆技术

该技术主要原理是对黏土以及少量水泥浆进行融合达到防渗目的。卵砾石层的灌注作业不能造孔，在实际施工中需要利用打管、循环式传灌注管或者套阀式等方法完成灌浆施工过程。除此之外，在施工过程中，卵砾石层防渗帷幕灌浆施工技术受地理环境以及地质条件的影响相对较大，不能对浆液的填充范围进行有效控制。在实际施工中，灌浆孔超过三排，提高防渗施工效果。

4.3 高压喷射技术

水利工程防渗施工过程中，高压喷射防渗灌浆施工技术处理工艺具有较好的应用价值。采用高压喷射防渗灌浆施工技术，通过适量的压缩空气，对施工浆液施加较大的冲击力，将预制好的防渗施工浆液喷入工程坝体结构中，土层中的软土部分会被浆液渗透，浆液固化替代以往软土部分，形成土层与浆液混合而成的耐水固态物质。在灌注结束并静置一段时间后，确保工程坝体结构土层中的非坚硬部分、裂缝渗漏部位注满工程浆液，施工浆液达到固化状态后，施工浆液可与工程坝体结构中土层联合形成稳定的固态，实现了水利工程防渗施工技术目标。在具体技术环节中，实施高压喷射防渗灌浆施工技术，具有施工效率较高、施工过程快速便捷等特性，且可有效控制施工成本。施工人员需要对施工过程中技术设备的各项指标进行系统、严格的控制，且这一技术对施工环境的要求较高，针对大体积的构筑物建设，发挥防渗效果较为有限[4]。

4.4 混凝土防渗墙施工技术

该项技术对提高水利工程的施工质量，实现水利工程防渗效果具有重要作用。因此在具体施工过程中，必须加强对防渗墙厚度的控制，优化施工流程，科学合理地控制施工参数，如防渗墙的厚度、结构密实度等，以使混凝土防渗墙能够达到既定的防渗效果。不同厚度防渗墙的使用功能和使用效果是不同的，一般情况下，考虑到防渗墙的重力作用，应选取深厚型或者浅薄型结构，同时要结合具体的施工环境进行施工防渗墙类型的选取。浅薄型防渗墙结构的厚度控制在10-20m，特殊情况下将厚度增加到30m；深厚型防渗墙结构的设计厚度可达到60-80m，特殊情况下可将厚度增加到130m。在江河湖堤工程施工中，一般使用浅薄型防渗墙；在水势凶猛的区域，一般使用深厚型防渗墙结构。

4.5 水泥搅拌桩防渗技术

在水利工程防渗施工过程中，水泥搅拌桩防渗技术的主要作用在于能够将水泥浆和水利工程堤防土体结合，同时水泥浆凝固后，会产生完整的土柱结构，进而可以使所有位置的土柱结构能够在衔接状态下构建出高性能防渗墙，这样就能够保证堤防坝体防渗施工达到最为理想的要求。与其他施工技术相比，水泥搅拌防渗技术不仅能够使堤防坝体结构具备较强的防渗效果，而且还能够以此为基础，提高结构的平稳性，进而避免外力因素破坏水利工程堤防的质量，使堤防坝体结构防渗施工达到最为理想的要求。要在建立水利工程时采用合适的施工方式，使水泥搅拌桩技术能够全面提升水利工程堤防防渗施工效果。

4.6 垂直铺塑防渗施工技术

垂直铺塑防渗技术主要是利用的是链斗式挖槽机在坝体开槽施工，在开槽部位铺设防渗膜再进行回填。利用垂直铺塑防渗施工技术时，必须对该技术的特征进行全面掌握，并对回填材料进行科学选择。一般要选择性能比较高的回填材料进行施工，才能够保证防渗效果。在该项技术使用过程中，防渗性能较好，能够有效弥补堤防存在的裂缝，可以提高防渗技术的先进性[5]。

4.7 自凝灰浆防渗墙施工技术

自凝灰浆防渗墙施工技术应用过程中，主要的施工材料包括水泥、膨润土等，需要在混合料中加入对应的混凝剂。此类型的施工技术不能够单独使用，而应与其他施工技术结合使用，主要是以技术补充的形式进行应用，以确保防渗施工技术的应用效果。在进行泥浆护壁的布孔设计时，自凝灰浆法可作为护壁泥浆主要施工技术，凝固以后形成一个防渗施工作业层，不仅能够加强堤坝结构的防渗性能，还能够提高水利工程的施工质量。

4.8 土工布防渗技术

土工布防渗技术是将塑料膜作为防渗材料，然后与无纺布融合制作而成的土工防渗材料，其优势为性能强，防渗性强。当前，土工布防渗技术已经普遍应用于水利工程堤防防渗施工中。在应用该项技术的时候，要控制土工布接缝所在位置，可以通过热焊接法来对PE模进行加热，在完全熔化后，根据相应的压力进行结合。同时土工布在完成铺装后，清理掉接缝处中的污垢，并要做好接缝防水处理。在还没有进行土工布防渗施工的时候，要充分了解施工所在地的水文地质状况、土壤质量，然后以此为依据决定使用哪种土工布，然后才可以进行施工，这样就能够确保堤防防渗效果。

4.9 复合土工膜处理技术

复合土工膜作为新型工程材料，主要由土工织物与土工膜组成，利用了土织物与土工膜的特性优势，来实现对建筑结构的防水防渗漏。复合土工膜通常会选择使用聚乙烯、聚氯乙烯等来对其改性进行有效强化，压延成膜后与涤纶针刺土工布热合而成。在具体应用过程中，复合土工膜具备抗拉性强、延展性好、耐高温老化、施工便捷、经济效益明显以及防渗漏效果应用优势，是当前水库加固、水利、防洪堤等水利建筑工程防渗漏施工较为理想的防渗材料与防渗施工技术。