水利工程中防渗加固设计方法

何星球

中国水电基础局有限公司 天津 301700

水利工程对满足生产生活用水、防洪减灾、农田灌溉等发挥着巨大作用，也是推动经济社会发展和保障国家粮食安全的基础设施。科技的发展与社会的进步推动了水利工程新型技术的不断应用，对延长工程服役年限、提高施工质量和促进水利事业发展等具有积极作用[1]。当前，水利工程的类型多样且存在的问题很多，其中渗漏作为最主要、最普遍的问题，不仅对工程的正常使用造成严重影响，无法充分发挥水利工程的功能效应，而且对下游居民安全与农业生产构成潜在威胁。

1 水利工程险情分析

目前，在水利工程堤坝施工中最容易出现的危害类型包括开裂、滑坡、渗透等，在这些安全隐患中破坏性最大的当属渗透。渗透极具破坏性，具体表现形式为渗漏、管涌、流土和接触冲刷等，渗透破坏主要分为两种类型：①堤身填筑密度和组成物均匀度未达到标准要求而出现的堤身险情，如堤身部分出现裂缝、孔洞或壤土砂化等，当组成堤身的壤土是粉细砂或砂壤土时，较容易发生此类险情；②堤身与堤基的接触带发生渗透，该部位容易发生险情的主要原因在于筑堤方法不当，在做基础处理工作时，未将杂物清理干净，导致组成该部位的物质较为混杂，堤身和堤基的接触不够紧密。

2 水利工程中防渗加固设计方法

2.1 严格控制材料质量

防渗漏施工技术的应用效果容易受到材料质量的影响，因此，要想提高防渗技术在水利水电工程中的应用，需要对施工材料进行控制，确保材料符合施工要求。在水利水电工程防渗设计方案确定后，根据防渗施工技术要求，应选择合适的加固材料，以满足其工程防渗建设需要，确保防渗设计方案的顺利实施，提高工程的防渗抗渗能力。

2.2 常用技术

2.2.1 复合土工膜技术

常用的土工膜包括无纺布和塑料薄膜。随着技术的发展，聚乙烯等土工膜在水利工程中也被广泛应用。为提高堤坝防渗效果，还可以利用乙烯乙酸改性沥青混凝土膜或复合土工膜。复合土工膜具有较强的延展性和防渗性，且质地较轻，在水利工程中应用广泛。在施工过程中，施工单位应根据渗漏问题的不同原因，利用针对性的复合土工膜类型。在土工膜施工时，为避免出现缝隙，则需要高效衔接防渗体和土工膜，提高堤坝防渗效果。但是施工中应注意保护土工膜，以免损坏影响堤坝防渗性能[2]。

2.2.2 卵砾石层帷幕灌浆

灌浆材料的不同是普通灌浆与卵砾石帷幕灌浆技术的明显差异，对于卵砾石层的防渗处理一般用黏土和水泥的混合浆液。考虑到卵砾石层钻孔难度较大的实际情况，一般用套阀或打管的灌浆方式，并且灌浆孔形式可以为三排以上，由此更加显著的发挥灌浆效果。施工过程中卵砾石地层条件很容易对帷幕灌浆技术的应用产生限制，所以防渗处理中该技术的应用极其有限。实际工程中防渗技术通常为辅助性方法，在节约材料的同时解决工程渗漏问题[3]。

2.2.3 高压喷射灌浆

该技术可以将土体与钻杆喷射的高压泥浆均匀混合，利用形成的高质量水泥防渗加固体提高其防渗水平。在高压作用下浆液或水喷射冲击土体，喷射过程中泥浆与土层充分混合逐渐形成凝固体，原有土壤结构受融入泥浆作用得以改善。高压喷射灌浆技术按照不同的喷射方式分为摆喷、旋喷、定喷等，其中定喷、摆喷和旋喷技术适用于深基坑加固防渗以及板墙防水工程。目前，旋喷灌浆技术在水利工程施工中的应用比较广泛，一般适用于软塑粉土、可塑性黏土、黄土、流塑淤泥土等土层。若土层中存在杂物、水流速度过高或块石粒径太大，采用高压旋喷技术时必须提前做喷射试验，由此保证其可行性。高压喷射技术具有施工灵活、可控性好、连接性强等特点，但施工过程中具有较高的土层要求，为保证防渗质量要慎重使用[4]。

2.2.4 水平防渗处理技术

目前，水平防渗处理技术有临水截渗技术、透水压渗平台技术和反滤沟导渗技术等。其中，反滤沟导渗技术受外界因素影响较大，特别是背水坡的渗水情况等，为了提升节水效果和提高利用率，采用这项技术时需要协调背水坡溢出点的高度情况，从而有助于提高坡面的稳定性。透水压渗平台技术施工难度较大，要求施工技术人员技能较高，施工前需要对整个坝体进行观测。在具体应用时，需要简化施工工程量，提升施工人员的专业技能[5]。临水截渗技术在大多数场所的应用改善效果均较好，特别是针对持续出现的渗漏问题。通过这项技术可以准确掌握堤坝整体情况，确保施工顺利进行。

3 结语

随着社会经济的快速发展，我国在水利工程建设方面取得了明显的进步，各项施工技术逐渐趋于成熟。但是不可否认的是，在很多水利工程的运行过程中，仍不可避免地发生渗漏透水等问题，给水利工程的安全运行带来巨大隐患。因此，应不断改进和完善水利工程的防渗加固技术，有效提高堤坝承受河流冲击的能力。同时，要不断加强对水利工程中防渗加固技术的学习和研究力度，有效发挥防渗加固技术在水利工程中的重要作用，促进我国水利工程事业的健康可持续发展。