水利工程堤防防渗施工技术思考

何楚 牟畅 福亚旭 曹娜

北京市南水北调环线管理处 北京 102600

近年来，伴随着我国经济和科技的不断发展，城市化的进程不断加快，居民的生活水平也有了显著的提升，在这一形势的影响下，更大规模的市场空间需要资源进行开发，对水利工程的需求也愈发突出。水利工程作为国民经济基础设施的重要组成部分既能够实现国家的富强，也能够实现人类与自然的和谐共生，是水资源开发的重要先导。但是，水利工程建设面临问题众多，建设规模也相当可观，在施工过程会受到各种内外部因素的限制，一旦某一步骤出现了问题，不仅拖慢整个工程的进度，而且会对施工工程的质量造成威胁。堤防防渗施工作为水利工程项目的重要组成部分，其施工质量在一定程度上决定整个工程的使用功能，也直接影响着项目的使用年限。因此，在社会发展的新时期要给予堤防防渗施工足够的重视，提高施工人员的综合素质和专业技能，认真分析堤防防渗操作中出现的纰漏，根据现有的科学技术制定出合理的解决方案，实现水利工程的价值。

1 分析水利工程堤防防渗施工的重要价值

工程的使用年限通常是和工程质量直接挂钩的，并且如果工程质量不合格，会影响到水利设备的正常运行，局部施工质量不佳将会影响到整体施工水准。例如防渗施工存在质量问题，就可能会导致工程的防洪水平大大下降，如果遇到洪涝灾害那么水利工程的寿命将会大打折扣，从而大大缩减水利工程的社会效益和经济效益[1]。再者，如果堤防防渗施工存在失误没有及时解决，那么在水利工程运行之后必定会出现各类问题，严重加大了后期的维修难度，人力物力成本大大增加。所以，推行运用堤防防渗施工技术是极其重要的，不但可以加强堤防的防渗透能力，增强其抵御自然灾害的能力，也可以发挥为区域范围提供电力保障以及为周边的农业生产提供灌溉等作用，从而促进社会经济结构的调整。具体来说运用堤防防渗施工技术可以起到以下两个作用。其一，提高水利工程的安全性能。由于水利工程往往规模较大，所以多建于人迹罕至的地方，并且这类大型的水利工程往往施工的工序较为复杂，难度系数大，对施工人员的水平要求高。所以必须运用到先进的技术手段来遏制潜在的隐患出现。而且对于水利工程而言，其利用的水资源恰恰是最大的隐患，不做好充足的预防措施，极有可能对工程造成巨大损失。而恰当运用堤防防渗施工技术就能够很好的对水资源进行管控和引导，实现水资源的合理分配，降低危险出现的概率[2]。其二，堤防防渗施工技术还能提高整体工程的使用价值。建设水利工程的目的就是为了高效开发利用水资源，保障下游的供电、灌溉、供水等多重作用。这也就可以说明，水利工程的作用十分广泛。堤防施工的核心目标是对水资源进行分流，均衡全年水资源，防止洪涝灾害，保护周边居民的人身安全和财产。而利用堤防防渗施工技术就能够提高水利工程的防水、抗腐蚀能性能，从而达到延长工程的使用年限，更好的发挥水利工程的效用[3]。

2 堤防建设及水利工程堤防防渗施工中存在的主要问题

2.1 堤防建设存在的问题

2.1.1 原材料的问题

整个工程的使用功能和安全性在一定程度受原材料质量的制约，在我国部分水利工程建设实际案例中，设计人员为了在最大程度上降低施工成本，对原材料质量的把关并不严格甚至可以说是松散至极，过分的重视方案的设计。在施工过程中，施工单位为了获取更多的利润，采用低廉、劣质的材料进行工程建设，经过长时间的物理、化学作用便会出现堤防渗漏的问题，工程的安全性大打折扣。

2.1.2 工程进度问题

水利工程建设的项目众多且建设规模较为庞大，所需要的施工时间较长，在长期的施工日程中经过风吹雨打和季节冷热的变化，承受能力与抗压能力逐渐下降，同时，施工人员缺乏科学的保养技术对工程进行保护和完善，堤防工程的使用功能不断减小，使用寿命也在不断缩减。

2.1.3 工程设计方案问题

在我国历史上，有众多的水利工程建筑因为当时的科技限制问题，或者是工作人员的经验较少，往往在设计和施工过程中都有很多的不足之处[4]。而随着科学技术的发展，对工程建筑的质量衡量水准也在悄然提高，在早期的现代化施工过程中也存在着一些纰漏问题，其主要原因就是当时宋史水利工程的工作人员普遍文化水平较低，相关高级设计人员等稀缺；并且大部分人缺乏实践经验，无法快速辨别施工过程中可能会存在的问题；管理层也缺乏实地考察的意识，对施工场地的地形环境了解不够充分；对于施工过程中可能出现的问题无法快速解决。综合以上原因，最终导致工程的设计不贴合实际，导致工程进行时难度超过实际可接受范围，最终致使工程的质量出现问题。很多时候，由于水利工程的堤防规模较大，施工单位往往会将整体项目的分为多个工程，再将其交给不同企业。由于下属分配企业较多，施工单位无法做到将其进行整合管理，只有极少数的施工单位会派遣专业技术人员去对下属企业进行技术和指导。这就导致了很多下属承包企业缺乏对自身任务的理解，容易引起工程的质量问题。虽然在正常工作中施工单位会有专业的工作人员对现场进行监管，但也同样存在个别企业不太重视堤防防渗措施，由于缺乏严格的管理而导致堤防防渗工程出现质量问题。水利工程的建设是一个周期长、任务重的工程。工程技术难度大、任务繁杂，占地面积广，必须要求设计人员在设计过程中对现场展开多次的实地考核，并且结合各类资料和当地特点来设计成体系的防渗工作方案。并且在实际施工过程中必须安排专门的监督人员，严格按照设计方案开展工程。

2.2 分析水利工程堤防防渗施工中存在的主要问题

2.2.1 技术运用过于单一

现如今，有很大一部分的施工单位并没有深入了解防渗漏技术的类型，只知道其中一种或两种，所以基层员工也无法真正掌握防渗漏技术的技巧和方法。在堤防防渗施工方案的制定过程中员工只能够凭借自己的主观经验进行判断，缺少对水利工程实际施工工现场的勘查和结合，甚至采用错误的防渗技术，导致地基的防渗性与客观要求相差甚远，堤坝结构的稳定性和安全性难以保障。另外，部分施工人员完全遵循施工方案的各项步骤，难以根据实际情况对方案作出灵活调整，这也使得防渗施工的质量直线下降，防渗性能无法达标。防渗墙和水网加固是水利工程的堤防防渗施工的两种主要形式，但这两种方式都不具备灵活性，一旦出现问题，很难在短时间内做出调整。

2.2.2 管理体系欠缺

所有工程都需要依靠工程管理引导各项工作有序进行，每一施工步骤都应获得宏观上的管理和控制，只有这样才能够实现施工过程的条理性，保证工程质量。施工管理不仅可以实现资源的合理配置，还能够降低投资成本和各项投入，让各个环节都在计划范围内施行，杜绝各种风险和隐患，保证施工质量能够达到理想标准。目前，我国水利工程施工管理受重视程度并不高，缺乏施工管理体系和机制，大部分管理人在其位，却无法谋其职，甚至不知道自己的工作意义是什么，对堤防防渗施工的重要性一知半解，在监督施工的过程中保持松散随意的态度，根据自己的主观经验判断现场工作的合理性，具有强烈的主观臆断性和盲目性，管理工作的指导作用难以得到有效发挥。部分堤防防渗单位为了提升施工速度，通常会将现有的防渗项目以外包的形式分发出去，对具体的过程性管理知之甚少。分包单位质量和发展能力不尽相同，如果施工单位在外包前忽略了对外包商能力的考察，也会给防渗施工造成巨大的安全隐患。现场的管理和监督松散也会直接影响施工人员的态度，施工人员的责任意识无法被激发，行为与工作也不能得到有效控制，导致各项任务的实际操作结果与宏观标准仍有一定差距。堤坝防渗施工所涉及的地下工程项目众多，其操作具有一定的困难性和隐蔽性，为质量的检察和管理带来了更大的挑战，如果不能及时发现潜在的隐患，后期补救将会损耗更多的人力、物力、财力。

3 分析水利工程堤防渗漏技术的主要内容

3.1 高压喷射防渗墙施工技术

高压喷射防渗墙施工技术的工作内容是运用高压压浆的巨大冲击力来破坏原有土层结构，使浆体与土壤充分混合在一起，形成泥浆整体，待土壤和浆体完全混合凝固以后便形成了很好的天然的防渗透屏障，从而进一步提高地基的强度和稳定性[5]。在实际进行该项操作时，施工人员应当先利用钻孔机对地面进行打孔操作，接着在需要进行灌浆的堤防安置灌浆管以及喷头，进行关键性的高压喷射工作，对土层进行充分的切割混合，改变土壤结构，提高其强度和硬度。正是因为该技术的操作较为简单，并且所需要的设备都较为基础，并且有良好的实用性和灵活性，因此得到了极好的推广普及。在运用高压喷射防渗墙施工技术时特别需要注意的是包含定向喷射、摆动喷射以及旋转喷射三种类型。摆动喷射和定向喷射的主要目的是为了增强防渗效果，使得边坡结构更加牢固。而旋转喷射多是为了弥补软土地基硬度不足而使用的，减少地基变形发生的概率。

3.2 劈裂灌浆防水施工技术

劈裂灌浆防水施工技术的主要原理是以灌浆压力对水利工程的坝体进行开缝，接着往缝隙注入防渗浆液，最后形成纵向垂直的防渗帷幕，大大提升了坝体的防渗能力[6]。在运用该技术时，工作人员必须先找到堤坝轴线所在，接着进行一系统钻孔操作，待准备工作完成以后，再劈裂坝体进行高压灌浆工作，直至浆体完全凝固后，整体工作才最终完成。劈裂灌浆防水施工技术的运用不但能够提高不提的防渗水功能，还可以填补坝体的内部空洞缺陷，有效提升堤坝的安全性和稳定性。该技术同样技术要求较低，操作难度小，可以节省很多非必要的工程步骤。并且灌浆材料也较为便宜，甚至可以就地取材，制成灌浆材料，可以很好的节省材料成本。此外，从保护环境的角度来说，这种方法是对环境危害最小的，不会造成大范围的土地破坏以及污染。

3.3 垂直铺塑防渗施工技术

垂直铺塑防渗施工技术的操作过程则较为复杂，再运用该项技术的时候，工作人员需要借助链条式挖槽机对坝基或者坝体进行开槽工作，接着要在开槽部分铺设防渗塑膜，以及回填工作[7]。通常情况下，用于回填的材料在后期会析水从而形成复合型防渗帷幕，能够更进一步的提高堤坝的防渗能力，相较于另外几种防渗技术，垂直铺塑防渗施工技术有着更强的防渗效果，并且接缝更为隐蔽，能够使得坝体更加美观。运用这项技术时，工程的施工人员必须要严格把控挖槽的深度和宽度。而且该技术通常在平原地区使用，例如水库、河流堤坝等等。

3.4 混凝土防渗墙施工技术

混凝土防渗墙施工技术也是一种较为常见的防渗技术，该技术是近几十年来逐渐摸索、完善、推广开来的，已经形成了系统性的模式和体系。通常是运用于颗粒状的土质中，在这种土质中混凝土防渗墙施工技术 能够发挥最明显的作用。

3.5 帷幕灌浆防渗施工技术

利用帷幕灌浆防渗技术需要注意的是，在正式开展灌浆之前要恰当调节浆液的比例，让灌浆浆液始终保持流动性。在浆液灌注到岩层之后，施工人员需要观察浆液是否产生凝固这一化学反应，只有产生反应才可以检测岩层本身的强度。

3.6 自凝灰浆防渗墙施工技术

为了提升此技术的使用效果，必须将水泥、膨润土等材料完美融合，此外，在进行混合的过程中还需要加入适量的混凝剂，从而得到自凝灰浆，更好地服务于施工工程。经过对防渗墙施工现状的调查，自凝灰浆并非在施工过程中独立使用，而是要配合其他的技术进行补充和完善，例如，相关工作人员在对墙体进行打孔工作时，即可加入自凝灰浆并作为保护层等待凝固，自凝灰浆凝固后便可以成为提高墙体防渗性能的防渗层。

4 强化监督管理力度，严格执行相关工作

要想实现水利工程的实际效果和长期有效性，就必须强化对施工现场的监管力度，实现质量差别化监督。针对不同的工程项目进行监管时，其难点具有一定的差异性，所以要加强根据不同流程的特点采取差别化的管理，尤其对于部分薄弱环节更应严格把控，把好每一环节的“质量关”。监督部门需要派遣专业的监督人员进行实地调研，并且重视监督人员综合素养的培养和专业能力的提升，积极整合所有人才资源，发挥出人才力量独有的支撑力，实现水利工程堤防防渗施工技术的完美应用。

5 结束语

综上，加快推进水利工程堤防防渗施工技术的应用是提升工程质量的重要力量，也是保障各项生产活动顺利开展的关键举措，能够在社会发展的同时实现环境资源持续性发展，增进增进社会民生福祉。现如今，堤防建设及水利工程堤防防渗施工中存在各项问题，严重影响了工程质量，施工单位要合理利用水利工程堤防渗漏技术，根据现场实际情况和水利工程特点，采用具有合理性和可行性的高压喷射防渗墙施工技术、劈裂灌浆防水施工技术、垂直铺塑防渗施工技术、混凝土防渗墙施工技术、帷幕灌浆防渗施工技术，健全管理体系与机制，实现施工技术的有效运用。