防渗技术在水利工程施工中的应用

卢雪涛

宁夏华正水利水电工程建设监理有限公司 宁夏 银川 750001

随着社会经济发展，国家基础工程建设推进。我国水利工程项目建设难度大，涉及的技术条件要求较高，所以质量控制难度较高。水利工程对于人们生产和生活有着重要意义。例如，在防洪抗旱方面，其发挥着较大作用；在灌溉农田方面，为人们提供足够的灌溉水源，提高了对水力资源的利用率，促进了农业发展[1]。防渗技术在水利工程中的应用能够提高水利设施安全性。在水利工程施工建设过程中，渗漏问题一直都是水利工程的重点难点，随着施工技术的不断发展，越来越多的防水防渗技术被应用到水利工程建设中来，已经大大减少了水利工程中的渗漏现象[2]。但是渗漏现象依然存在，渗漏现象影响水利工程质量，埋下一定的安全隐患，甚至会影响到人民群众的生产生活安全，因此在水利工程施工过程中，进行防渗处理非常关键。特殊灌浆处理技术、防渗墙和土工膜防渗技术应用广泛，能够有效提高工程防渗效果，杜绝渗漏现象的发生，保证工程质量，保护人民的正常生活安全，促进我国水利行业发展。

1 水利工程施工渗水的原因

在水利工程施工中，各种因素带来的影响相对较多，其引发的渗漏问题非常多，下面就这些原因进行分析。

1.1 水利工程结构因素

水利工程长期处于水下环境，相比于一般的工程建筑，施工过程比较复杂，比较容易出现问题，一旦出现问题，工程的结构可能发生变化，从而引发渗漏问题，损害工程质量[3]。于此同时，如果施工现场环境复杂，将会增加施工作业安全隐患。在水利工程投入使用后，也会出现结构老化问题，导致渗漏问题产生，影响工程项目的安全。在施工过程中，结构渗水主要包括点掺和大面积渗水两种，点渗是由于工程结构的局部出现孔洞造成的，大面积渗水是由于工程施工过程中混凝土强度不达标或是搅拌不均匀造成的，大面积渗水主要是因为施工技术达不到设计方案要求导致的。在水利过程施工过程中施工材料不达标或是运输过程中遭到破坏，施工设备老化，施工技术落后，设计方案不合理等等，都会造成水利工程的渗漏现象产生。

1.2 水利工程施工因素

随着社会经济的发展，科学技术的进步，水利工程规模也越来越大，从工程设计到竣工，经过的时间相对较长。特别是截留阶段，难度大且耗时长，施工量最大，也是出现问题最多的环节[4]。水利工程的质量受到多种因素影响，施工技术、施工环境、施工的材料、施工设备、施工人员素质、施工的管理等等。在水利过程施工的过程中，如果技术不达标，或者施工人员技术操作存在问题，也会导致工程埋下渗漏隐患，从而引发工程项目发生渗漏。施工缝漏水在水利工程施工阶段也是比较容易出现的，主要是由于施工人员在技术方面存在不足，这是导混凝土施工单元之间出现问题的主要因素，也是影响水利质量的关键要素之一。

1.3 水利工程外界因素

与传统的建筑工程相比，水利工程的施工过程比较复杂，也比较容易受到各种外界因素的影响下，最终导致水利工程出现渗漏。比较常见的外界因素有地质条件、天气情况、水流情况等[5]。在水利施工过程中，如果遭到极端天气的影响，比如强降雨，就会在施工过程中造成大量积水，如果排水能力弱，那就会施工的质量造成损害，导致施工渗漏现象发生。

2 防渗技术在水利工程施工中的应用

2.1 灌浆技术

在水利工程防渗施工中，灌浆技术应用广泛。水利工程出现渗漏后，一般根据渗漏的情况选择浆液灌注到裂缝处，等到浆液凝固后可以形成良好的抗渗结构，提高水利工程的防渗性能。灌浆技术主要分为以下几种：

劈裂灌浆技术。这种灌浆技术的作用是提高堤身的坚固性，避免堤身出现严重的渗漏问题。利用坝体应力规律进行施工，按照坝体轴线所在位置进行孔洞布置作业，在压力的作用下预制好的浆液被注入到孔洞中，从而形成防渗结构。使用该防渗技术，可以提高坝体的坚固度，实现加固坝体目的，起到防渗作用。使用劈裂灌浆技术时，应该深入研究分析坝体和缝隙的具体情况，采取科学和合理的方案进行处理。如果坝体的缝隙分布类型为均匀分布，对裂缝位置进行部分灌浆处理即可[6]；如果坝体质量差，而且存在着较多的裂缝，选择全线劈裂灌浆法可以获得理想的效果。劈裂灌浆技术具有改善坝身质量、提高坝身的坚固度的作用，能够有效提高坝体的防渗能力。

高压喷射灌浆技术。该技术需要使用钻机进行打孔，使用高压钻杆喷嘴喷射浆液，把浆液和剩余土混合，等到凝固后形成坚固的坝体，达到巩固地基和防渗的目标。按照注浆喷射方式不同，可以将其分成定喷、旋喷及摆喷等几种类型。使用较为多为旋喷技术，防渗效果非常理想。为了保证灌浆质量，灌浆过程中若发现较大的石块或浆液中存在杂质时，需要进行处理。高压喷射灌浆技术的主要优势是于可灌性好、操作简单、可控性强、机动灵活等。

帷幕灌浆技术。这种灌浆技术优点非常明显，其主要借助于水泥与黏土混混合液体对坝体进行加固。这种灌浆技术在卵砾石中具有良好的填充效果。卵砾石层的硬度较大，因此一般不使用钻孔注浆方法进行施工。在施工过程中需要进行套阀处理，有时也会进行打管处理。帷幕灌浆技术容易受到地层影响而出现质量问题，所以在特殊地质结构中往往不使用这种技术。此外，改技术具有节约资源的优点，能够减少资源浪费。

控制性灌浆技术。控制性灌浆技术与其他灌浆技术联合使用效果更加理想，是比较先进的工艺。浆液原料主要以水泥为主，其中加入一些特殊的辅助材料能够提高酱料的坚固度，在实际施工中需要根据地形选择浆液，加入合适的掺合料，改变灌注材料的化学性能和物理性能从而达到防渗的目的。近些年来，在水库、堤坝的防渗中被广泛应用，并取得了显著的成效。控制性灌浆技术是通过灌注材料使水泥浆液能够瞬间成为凝结体，因此在高速水流、大间隙的条件下也能够控制水泥浆液的凝结性，是一种科学经济的灌浆技术。在水利施工过程中，选择合适的材料，利用控制性灌浆技术，有效提升材料强度，提高工程的防渗水能力。

2.2 防渗墙技术

水利工程防渗技术中常用的技术还有灌浆技术，该技术相对较为成熟，在很多领域也有着重要应用。对比于一般的墙体，使用这种技术制作的墙体相对较薄，但其柔性指数较高。所以，在发生降雨时，利用防渗墙可以有效地阻断水流[7]。但是，这种防渗技术的成本比较高，要让这种技术优势大，还应该不断地创新技术，来降低施工成本。

多头深层搅拌水泥土防渗墙技术。多头深层搅拌水泥土防渗墙技术是一项非常重要的技术，操作较简单，用到的材料和设备较少，成本相对较低，还能有效防止杂质的污染，比较适用于砂土层和黏土层的防渗工程。这项技术主要是利用搅拌设备进行喷射处理，完成该项操作后进行搅拌处理，这样能够使施工需要的混合物质量得到强化，制作成水泥桩，通过加固的方法将各个水泥桩连接，从而形成坚固的防渗墙体。相比于其他防渗技术，这种防渗技术很难出现渗漏浆液问题，具有良好的防渗性能。多头深层搅拌防渗墙技术能够在很大程度上满足水利工程施工中对防渗需求，有很高实际的应用价值。

锯槽防渗墙技术。该项技术需要对防渗墙进行处理，使用锯槽机器切割，然后使土体形成特定的结构，在锯槽机切割作用下能够将含有渗水点的土清理干净，然后使用混凝土浇筑和填充，使其保持足够的稳定性，促成墙体结构完成，到达防渗的作用。这种技术的优势在于能够提高施工效率和质量，避免工程出现渗漏问题。

射水防渗墙技术。射水防渗墙技术也较为常见，该技术对机械设备要求相对较高。射水防渗墙技术主要使用孔机喷射出的高压水对土体进行切割，获得理想的形状，然后浇筑混凝土，等到其凝固后形成防渗墙。在施工过程中，需要进行孔开槽处理，等单孔槽混凝土凝固后，随后开展双号槽孔施工作业。值得注意的是，在双号孔槽施工中，清洗单号孔墙体侧壁非常关键，这项操作需要用到成槽器，随后形成地下混凝土墙。此外，进行土层切割作业时，要注意清理渣土，避免其影响土质。射水防渗墙技术在地基防渗处理方面应用广泛，其能够提高翻防渗的效果。

链斗防渗墙技术。该技术需要利用链斗开槽机器进行施工，排桩上的旋转链斗是勇于挖取土体的主要装置，在排桩倾斜放置，然后按照设计深度开展施工作业，将混凝土填充至设计好的沟槽中，形成较深的防渗墙体。链斗法防渗墙技术在砂砾层及黏土层等结构中应用效果突出，该技术的主要要点是对砂砾的尺寸有着非常高的要求，对成墙的深度也有着较高的要求，一般情况下不会选择这种技术进行防渗处理。

薄型抓斗防渗墙技术。这种技术需要借助于薄型抓斗机器开展开槽工作，完成这项操作后，使用泥浆保护孔壁，以上工序结束后进行混凝土浇筑作业。相比于以上的防渗墙技术，薄型抓斗防渗墙技术的优势较大，一是浆液量比较少，能够用适合粘土、砂土以及卵石等，二是防渗的效果较为理想。

2.3 土工膜防渗技术

土工合成材料也是防渗中常用的材料，其在岩土工程中有着较多应用，以合成材料为原材料制作的防渗材料数量较多，在港口、公路、铁路、水利、建筑等领域有着成熟的应用，将其应用于水利防渗中效果较为理想。国内外通常主要将聚酯纤维材料作为土工布的理想材料，形成八大系列的产品，例如土工织物、土工膜、土工网、土工格栅、土工席垫、土工格室、土工复合材料及相关产品等。土工膜是土工合成材料中应用最广的合成材料。土工膜是由高分子聚合物制成的透水性甚小的材料，是由聚合物、沥青两大类材料制成的膜或片，聚合物包括塑料和合成橡胶两类，是一种理想的防渗材料。土工膜防渗技术在水利防渗工程中主要应用于土石坝防渗、水闸上游铺盖、蓄水池、污水池等等。

土工膜作为一种优良的防渗材料，目前在土石坝防渗工程中，特别是堤坝防渗工程中已被广泛地应用，在混凝土坝或碾压式混凝土坝的修补中，也多被采用为防渗护面。土工膜作为一种新型的防渗材料，在我国已经比较广泛地应用于土建工程、环境工程和水利应用等领域。不但能够大量节省工程费用，还可以取得良好的防渗效果。

3 加强防渗漏技术在水利工程中施工的计划性

在水利工程施工过程中防渗漏工作的内容多，并且情况比较复杂，必须通过提前设计施工方案，结合施工的实际情况，明确施工的目的，提前选择合适的防渗漏技术，为后续的水利工程顺利施工打好基础。由于各方面条件的制约，并不是每种防渗漏技术都适用于当前进行的工程项目，因此要谨慎选择防渗漏技术。可以在确定防渗漏技术之前，对施工环境、地质、施工材料等进行检测，选择适合实际施工阶段的防渗技术。在后续的水利工程的实际施工阶段只需要严格按照施工方案进行施工即可。加强防渗漏技术在水利工程中施工的计划性，可以有效防止水利工程施工中出现渗漏现象，促进水利工程的工程进度，提高水利工程的工程质量，保障水利工程的顺利进行，进而保护人民的生命财产安全。

伴随着科技的进步，社会经济也在飞速发展，水利工程项目也逐渐增多，对工程质量的要求也逐步提高，防渗漏问题一直是水利工程项目质量管理中的重要关注点，施工过程中一旦发生渗漏事故，就会引发严重的安全事故，拖累整体施工进度，造成重大的财产损失。因此，在水利工程项目中要加强防渗漏技术在水利工程施工中的计划性，利用科学合理的分析方法，确定适合水利工程施工的防渗漏方法，并且在水利工程施工过程中不断总结经验和教训，逐步形成可以应对各种防渗漏问题的防渗透方案，并且积极采取合适的管理措施，确保防渗漏技术的执行。

4 结束语

综上主要分析了水利工程施工中造成渗漏的原因，结合实际施工过程中容易出现问题的环节进行了总结，提出了几种防渗技术的技术施工措施，例如劈裂灌浆技术、高压喷射灌浆技术、帷幕灌浆技术、控制性灌浆技术以及防渗墙技术和土工膜防渗技术。防渗技术的选择要结合实际施工情况，像施工环境、土质等，进行合理的选择。防渗技术关系着水利工程质量的好坏。随着社会的发展，科技的进步，有更多的新技术、新材料被广泛地应用于防渗技术中，不断地提高着防渗技术。因此，在水利工程中要高度重视防渗技术的有效应用，不断创新防渗技术施工方法，提高施工技术水平，促进水利工程的发展，为祖国的社会主义现代化进程贡献力量。