水利工程渠道防渗施工技术分析

2022-11-25赵岩，赵晶

建材与装饰 2022年32期

赵岩，赵晶

（东营市水利灌溉服务中心，山东东营 257091）

0 引言

水利工程具有较强的复杂性，其中包含了诸多的专业技术和相关知识，同时其施工环节也比较烦琐。因此，在实际的施工过程中，每个施工环节都可能存在一定的问题，如果相关工作人员没有及时发现解决，将会带来严重的渗漏问题，不仅会降低水利工程的建设质量和使用寿命，还会造成水资源的浪费。所以，施工企业要不断加强渠道防渗的施工水平和设计水平，减少由于渗漏造成的损失，降低水利工程项目的投资成本和能源消耗，从而实现水利工程节约环保的良性发展。

1 水利工程渠道防渗工作的重要意义

水利工程的施工单位要在做好防汛工作的前提下，对渗透问题进行查缺补漏，并以此来保证水利工程项目整体工程质量的稳定性和抗渗能力的有效发挥，以确保整个工程建设能够惠及民生，保证区域内人民群众的生命财产安全，但就目前而言，由于水利工程建设整体上，各施工环节并未真正达到标准，渗透问题总是时有发生，因此这一类的风险因素规避尤为凸显，整体上，施工技术人员要合理地运用防渗技术，以确保水利工程的施工质量[1]。现阶段，渠道防渗技术在水利工程中得到了广泛的应用，同时也发挥了重要的作用。首先，通过渠道防渗技术可以有效的节约水资源，大幅度降低农业灌溉用水量，提升水资源的利用率，并扩大实际灌溉面积，从而促进我国农业的稳定发展。其次，渠道防渗工程的实施有效的降低了渠道的占地面积，从而解决了渠道坍塌等问题，实现了灌溉区的高效管理。最后，防渗工程的设计实现了对生态环境的合理保护，通过降低地下水位解决了土壤沼泽化和盐渍化问题。由此可见，渠道工程的防渗施工与设计在水利事业发展中具有重要意义[2]。但是，在现阶段的水利工程渠道防渗工作中还存在一定的弊端，水资源浪费的情况也没有得到彻底的解决。所以，施工企业要加强对渠道防渗工程的重视程度，对施工过程和施工设计进行有效的优化和完善，从而避免渠道渗水的问题。

2 水利工程渗水现象的原因

（1）水泥是组成工程基础架构的核心原料，而项目施工也大多是以水泥的结构为基础，这也就意味着，水泥在施工的过程中也必然会受高温等客观原因的影响，使得自身的构造产生不同程度的断裂，其裂纹的形式主要分为高温裂纹、干缩裂纹和碱集料反应裂纹等。裂纹一经形成就必然会影响水泥本身的使用性能，降低水泥的硬度和强度，雨水的渗入和冲刷也会很容易对其造成损害，最终产生渗漏现象。

（2）由于混凝土结构向来是水利工程建筑中比较脆弱的部分，因此出现漏水现象的概率就相对较高，而在建筑设计与施工的过程中，混凝土结构的防水设计也是相当关键，所以如果工程设计人员能选用防水特性比较优良的建筑材料作为后续操作的依据，那么，就必然会降低了水利工程中变形缝漏水的概率。而在具体实施的过程中，有很大一部分建筑单位却不能选用与工程相符合的防水材料，这样就无法为混凝土结构进行合理的防护设计，使混凝土结构容易出现变形，最后使得漏水的现象更加严重[3]。部分工程设计人员在建设的过程中，也由于未能仔细分析水利工程修建的实际需求，而导致工程设计人员与实际施工操作严重脱节，一旦工程施工人员根据预定的防水方案进行各项作业，就必然无法合理地充分发挥出水利工程的防水特性，反而会加重项目的严重漏水状况。此外，如果工程工作人员在进行防渗水工作的时候，未能严格地按照工程建设的规范与标准进行，在止水带所安放的地方出现了很大偏差，也一样会导致水利工程渗水现象的发生。

（3）近年来，由于中国工业化和城市化的发展规模正在逐步增加，那么对部分已完成的工程而言，就必然会在市场需求的驱使下，进行大量的改建和扩建，而改建和扩建工作，就必然会直接影响水利工程自身的结构，这也就意味着，假如施工人员在结构改造的时候，不能处理好新旧防渗构件之间的关系，那将会埋下安全隐患和风险。而假如在改建和扩建时集中在雨天，那么水利工程就会在暴雨的频繁冲击中发生严重的漏水情况，在一般情形下，水利工程浸入线的设计大多都要求比现实的浸入线再高出一点，但是，在工程建设的蓄水水位提高的时候，水利工程的浸入线就很自然而然地会被适当提高，而施工可能根据作业规则，对水利工程坝体部分加以碾压，这样就有可能造成浸入线的上涨，而如果在这个情形下，工程建设的蓄水量增加，那么，漏水问题出现的可能性也会更高。

3 水利工程中农田灌溉的现状

现阶段，中国农田灌溉主要采用大水漫灌土渠道，这样的方式会严重浪费水资源，使水源的利用率下降，同时还会造成其他很多不良影响。中国水资源一直都存在短缺的情况，然而，灌溉会进一步造成水资源的浪费。加上天气等多方面的因素，现在的灌溉方式会使水资源逐渐蒸发，这样就导致农作物没有得到充分的灌溉，进而对农作物的正常生长造成严重影响。而且许多地势陡峭的地方不容易开发水资源，从而不能顺利采用农业灌溉[4]。此外，灌溉的方式不仅会导致资源浪费，而且还会使土壤的碱化变得严重，导致农作物不能顺利吸取养分。为了节约水资源，要建立行之有效的水渠道，对水资源进行利用，并提高水渠道的科学性，同时对其及时进行维护，保证水渠道在平时能够正常工作。对于水渠道来说，设计工作也是十分关键的，特别是防渗的设计，若能将渗透率降低，就可以有效节约水资源，所以相关工作人员要就现在水渠道中的问题进行全面分析，明确灌溉的需求，从而提升灌溉技术。除此之外，还要加强对质量的管理，加大监督力度，保证工程建设有效进行，使灌溉工程更加安全。所有的农业以及水利工作者都要提高渠道本身的防水性，这样可以大大降低水资源浪费的情况，进而为中国农业发展奠定良好基础。

4 水利工程渠道防渗施工工艺

4.1 沥青防渗

沥青防渗技术在渠道防渗施工中起到了重要的作用，其自身具备较强的防冻胀能力，而且老化的速度相对较慢，同时还可以对工程中的裂缝进行自愈。由此可见，沥青防渗技术的优势在渠道防渗工作中得到了充分的体现，但是其对施工工艺的要求非常高，如果沥青混凝土的防渗层厚度没有达到标准，将会出现被植物穿透的问题。现阶段在我国水利渠道防渗工程中，主要的沥青防渗方式有3种，分别是沥青席法、埋藏式沥青薄膜法和沥青混凝土法。其中沥青席法是通过在苇席等材质上涂抹沥青，然后在实际的施工期间利用沥青的特性实现连接，这样就可以有效的解决漏洞问题。埋藏式沥青薄膜法需要工作人员对渠道底部进行压实处理，同时要清理各种杂草保证渠道底部的清洁平整，最后在上面铺设适当的保护层，从而有效的预防快速老化的问题。沥青混凝土法需要工作人员将沥青、砂石等材料进行融合和搅拌，通过这样的方式制作成的防渗材料具有较强的稳定性和耐久性。

4.2 灌浆防渗施工技术

4.2.1 对卵砾层采用防渗帷幕灌浆方式

这种方式通常都会采用小部分的水凝浆液和粘土，让它们可以得到有效的融合，之后才开展灌浆的施工。但是，在石层里面的钻孔难度相对较大，因此经常采用打管灌浆或者套阀式灌浆的方式。如果地质条件相对比较特殊，这种情况下还需设置3排以上的灌浆孔，这样可以对填充范围内的浆液进行有效的控制[5]。

4.2.2 高压喷射灌浆方式

这种方式主要是采用高压喷射流束，把底层结构进行破坏，或者进行切割，同时还需将水泥浆填入进去，和土体进行混合凝结，以此形成一个壁状的固结体。通常情况下这种灌浆方式需要结合地质结构或者防渗所需，再进一步分为分层定喷、旋喷和摆喷3种方式。高压喷射灌浆方式的优点是防渗效果相对较好，并且施工的效率相对较高，适用面比较广泛。不足就是控制的过程中存在一些困难，非常容易发生漏喷的情况；同时，施工过程中所应用的设备相对较多，对于地质条件也有着比较苛刻的要求。

4.3 孔洞防渗堵漏施工技术

在水利工程渠道施工过程中，如果发现孔洞且出现了渗水问题，需及时采用有效的解决措施，让孔洞防渗堵漏施工的水平得到提升。可以采用以下两种施工方式。

4.3.1 采用下管堵漏法施工

这种施工方式一般会在水压相对较大的情况下运用。如果水利工程中产生的孔洞相对较大，需要通过检测得到孔洞渗水位置的坚硬度、孔洞的实际大小、孔洞的深度等数据，进而制定科学合理的施工方式。通常情况下，在采用下管堵漏施工技术的过程中，需要在渗水孔洞的底部位置铺上一层碎石，之后把油毡覆盖在碎石的表面，并准备好相应的水泥胶浆，开展孔洞的灌注施工，之后做好压实工作，使渠道的平整性得到保证。此外，还需在孔洞的外围刷上一层防水层，使孔洞的防水性得到提升，然后把胶管拔出，避免孔洞出现再次渗水。需要注意的是，采用孔洞防渗堵漏施工技术的一个前提条件，是重视选用有效的堵塞方式。这种方式的优点就是操作比较方便，且效果相对较好。

4.3.2 采用直接堵塞法施工

在渠道中出现渗水的情况是比较常见的，但如果没有及时解决，就会导致问题不断扩大，从而影响渠道的整体质量。在孔洞水压相对较低的情况下，可以采用直接堵塞的施工方式，这种方式比较适合孔洞较小的情况。通常情况下，应用此技术之前还需明确渗水的原因，确定是因为孔洞问题造成的渗漏，明确只需要解决孔洞的问题即可解决渗漏问题才能采用直接堵塞法，如若不然，则无法实现防渗堵漏的效果。

4.4 防渗墙技术

防渗墙技术在施工建设过程中主要包括两种，分别是锯槽法防渗墙技术以及多头深层搅拌防渗墙技术，本文主要针对的是锯槽法防渗墙技术进行分析。该技术的使用需要借用锯槽机，按照规定的标准，运用刀杆割土完成对土体的切割按照施工的需要，锯槽机的运行速度必须进行实时的控制，完成护浆操作后，需要对护壁的方式进行适当的保护墙建设，并进行混凝土的浇筑工作，锯槽法防渗墙技术在农田水利工程建设过程中，可以起到良好的防渗透效果，同时，也能够发挥出保障工程建筑质量和稳定性的作用，提高了工程的使用年限。

4.5 复合土工膜技术要点分析

复合土工膜技术是近年来新出的技术类型，融合使用了土工织物和土工膜的优势，需要建立起三层结构，这三层结构分别包括土工织物、土工膜、土工织物三层，所以该技术也常被业界人士称为“两布一膜”技术。复合土工膜技术可以起到很好的防渗透效果，而且总体施工成本很低，重量较轻，施工操作简单便利，可以实现很好的延展性，有较大的变形模量，而且耐劳性也很突出，所以复合土工膜技术现在越来越受行业内的重视，得到了极大的普及使用。

4.6 射水城墙技术要点

运用射水城墙技术要点包括以下几方面：首先，在对土层进行切割时，要对水流的速度进行提高，实现高流速的水流，能够更好地保障切割的质量。在进行切割操作时，要做好城墙保护工作，可以选用泥浆护壁的方式来实现保护的目标；其次，要做好混凝土的浇筑工作，这一操作一般采取的是间隔法。操作开始前，需要对墙体进行编号处理，然后按照编号的顺序进行分别的施工；与此同时，施工的过程中需要借助成槽机对墙体的侧比进行彻底的清洁，这样可以能够进一步地提高混凝土墙体的密封性，提高防渗的效果。