水利水电工程建设中防渗加固技术研究要求

水利水电工程建设中防渗加固技术研究要求

张 豪

湖北水建建设有限公司 湖北襄阳 441000

摘要：水利工程作为我国重要的民生工程，水利基础建设质量直接关系到人民群众的财产安全与国家长治久安。水利工程建设使用期间，受到地质条件与外部环境等因素影响，容易出现堤坝渗漏问题，影响水利工程功能的发挥，并存在质量安全隐患。因此，为解决这一问题，保障水利工程使用安全，本文对水利工程堤坝防渗加固施工技术应用进行探讨，以供参考。

关键词：水利水电工程；防渗加固；技术

引言

我国幅员辽阔，水力资源丰富。为对自然界的水合理调控，人类修建了大量水利工程。中国是拥有水利设施数量最多国家之一，建国后我国建成各种水库20万座，修建水利工程在防洪灌溉等方面创造巨大经济社会效益，对保障人民生命财产安全做出了巨大贡献。经过多年运行，由于水温地质等内因，设计不良等外因，使得许多水工建筑物发生缺陷，成为病险工程威胁人民的生命安全。大坝安全问题受到国内外工程界的普遍关注。我国大坝事故中土石坝占比达70%，运行期失事占74%，失事原因中洪水漫坝占51%。国内土石坝渗流破坏问题严重，渗流问题是影响土石坝安全的关键。堤坝防渗加固是保证水利工程安全的基础，要深入研究堤坝防渗加固技术，确保水利建设综合效益的提升。

1在水利工程中使用防渗技术的价值所在

在水利工程中，进行具体建设之前，必须由相关的设计部门进行详细的设计，其图纸包含了建筑结构图以及具体的施工图纸，包括剖立面图等，且还包含了施工技术、施工准备以及施工管理等各个方面的内容。在国家的发展过程中，科技强国成为发展的主题，并将其作为推动经济发展的强有力的引擎部分，使越来越多的科技成果涌现出来，并且将其实际运用在具体施工中，这也在很大程度上使水利工程的施工技术水平得到了提升。目前水利工程的建设，对河流流域的整治，工业的持续发展与生产，农业的生产与灌溉以及防洪蓄洪、水力发电等各个方面，都发挥着至关重要的作用。这些方面都关系到国家的经济发展与建设以及人民生活的正常所需。在水利工程中，其渗漏现象是当前相关的施工企业以及政府管理部门需要高度关注的重点质量问题。加之在进行具体施工的过程中，有诸多因素对其施工质量产生严重影响，导致工程建设质量的不达标。比如，水利工程中大坝基础、大坝的主体部分均发生程度不同的渗透现象。对工程的运行效率、质量产生较大影响。若没有对其进行及时处理，将会随着时间的推移，使渗漏现象不断加重，最终影响到相关人民群众的财产与生命安全，使相关企业需承担较大经济利益，并制约了经济的长时间稳定发展。由此可见，在水利工程的具体施工中，做好防渗技术的监督与使用，对于保障水利工程的价值发挥以及经济的可持续发展有着不可替代的作用。

2水利工程渗水的原因

2.1设计问题

设计初期，相关人员难以结合规范的标准要求实施设计工作，同时在技术方面也与行业先进水平具有较为明显的差距，设计人员难以结合具体的项目情况进行规划实施，这便导致设计图纸和施工难以有效统一，甚至还会降低工程的实施质量，无法达到预期的建设效果。因此需要结合设计方面的问题严格进行审查。

2.2材料缺陷

当前很多水利工程选择建设土石坝式堤坝，这类堤坝结构的力学性能较为优异，具有适用范围广、稳定性能好、成本低廉等优势，符合施工标准。但是，随着时间推移，堤坝结构持续受到水流冲刷作用力影响，致使岩石内部颗粒结构产生程度不一的变化，逐渐加剧岩石结构破坏程度，堤坝结构性能持续下滑。如此，在岩石结构性能下滑幅度过大，或是遭遇较强水流时，容易出现堤坝渗漏问题，并在问题严重时引发坝体塌陷等安全事故。同时，使用劣质材料，也会提高堤坝渗漏问题的出现概率，如使用的填料内混入腐殖土等杂质，或土块未得到完全粉碎处理便投入使用。

2.3施工技术问题

水利工程的工程量相对较大，施工区域相对较大且施工环境较为复杂，这就需要在施工前对施工现场进行实际勘察。再根据科学的设计数据和施工现场的实际情况综合全面考虑施工防渗方案的制定。而在施工过程中也需要由专业的工程技术人员对施工情况进行全过程跟踪监督，以确保施工方案科学合理的执行。堤防防渗施工的施工方案需要根据实际施工情况进行适当的调整与完善，但是，如果施工过程中某个环节存在质量问题或者操作不规范的行为，就会影响到水利工程质量，使得水利工程堤防防渗不能发挥真正的作用。

2.4施工管理问题

水利工程项目都是比较大的，并且每个项目在达成商定的协议时，就会将部分项目外包给其他企业完成，因此会导致在施工中不能对所有的施工环节进行有效的监督，并且无法提供更加专业的技术人员，科进而学合理的提供专业的技术指导，最终修建的施工项目质量不符合实际要求。在正常的工作开展中，开展地方防渗施工项目时，要有专业的人员在施工中进行检测工作，但是很多的施工企业并没有重视到工作开展的重要性，就导致在施工中出现比较多的问题，大多数都是因为工程管理不完善导致的。

3水利水电工程建设中防渗加固技术

3.1帷幕灌浆防渗技术

在水利工程中使用帷幕灌浆防渗技术具有良好的防渗效果，但对于配制浆液要求高，为保证配制浆液能够达到施工要求，需要在配制环节上严格控制，保障每个环节准确落实。浆液配制应当具备一定流动性和凝固性。配制后在钻孔岩层缝隙中注入浆液，静置一段时间后，待浆液完全凝固，有效提高基岩强度，让基岩结构得到巩固，保证基岩整体性，提高基岩防渗作用，一般情况下，灌浆技术主要可以分为GIN灌浆、纯压式灌浆以及封闭灌浆三种方式，要根据工程具体情况加以选择，使用最适合工程的方法，保障严格把关灌浆施工以及钻孔施工，从而保障灌浆质量，提高基岩防渗效果。

3.2高压喷射灌浆防渗透技术

几乎当前所有的水利工程都会运用到高压喷射灌浆防渗透技术。其又分为后注浆法和钻杆法，在用后注浆法进行防渗处理的时候，会通过高压喷射灌浆的方式来清理抛光嘴注浆后的位置，这样做的目的在于让注浆口和裂缝进行吻合，提高喷浆灌注的精度，在用钻杆法进行防渗处理的时候，是用钻孔清理干净孔内的杂物，然后再实行注浆密封处理。高压喷射灌浆防渗透技术的工作原理在于通过对路基结构进行处理，减少工作面的占据量，让工程表面基础结构极可能完整，从而实现更好的防渗效果。这种防渗技术具有操作方便、适用性强的优点。

3.3灌浆技术

第一，高压喷射灌浆技术。本种技术利用钻杆固定喷水，实施定位喷浆处理。技术运用过程中，按照规定比例混合浆液与土质，能够显著加固坝体结构，促使坝体硬度、使用性能等得到改善。目前，高压喷射灌浆技术类型众多，应用较为广泛的为旋喷技术。为保证灌浆效果，实施灌浆施工之前，作业人员需将前期勘探与测试工作深入落实下去。部分坝体的石块、杂质较大，更是要重视提前测试工作的实施。相较于其他灌浆技术，高压喷射灌浆技术的可控制性能较强，操作难度较小，但对应用地点具有较高要求。因此，要做好可行性探究工作，提高高压喷射灌浆技术的运用成效。第二，坝体劈裂灌浆技术。本种技术将水利水电工程坝体的应力分布规律利用起来，通过优化布置轴线孔洞，向孔洞内灌注浆液。通过坝体劈裂灌浆技术的运用，能够增强坝体、浆液之间的挤压作用，缝隙问题得到控制，有助于坝体强度、稳固性的提升。在具体运用过程中，作业人员需做好勘探工作，对坝体设计方案、应力分布情况等充分掌握，科学设计灌注点与灌注方案，促使坝体劈裂灌浆技术的运用效果得到保证。若坝体裂缝状态较为均匀，可将本项技术运用于裂缝所在区域，完成局部修复任务。若裂缝问题出现于坝体全线，则要于坝体全线运用本项技术，以便全面修复裂缝。第三，帷幕灌浆技术。本种技术主要混合水泥与黏土，修复坝体裂缝。其中，卵砾石层因具备较大硬度，得到广泛应用。在具体实践中，一般会采取套阀、打管等技术，钻孔难以高效实施。此外，地层因素容易影响到本项技术的运用效果，限制到技术的应用范围。

3.4防渗墙施工技术

在水利工程中，经常性使用的防渗技术，即防渗墙技术，是众多防渗技术中的重要部分。同时，其拥有的防渗作用非常明显。其具有耐久性、强度高、柔韧性强、渗透系数低、墙体厚度小等优势，且需要的施工成本投入较低。这些优势使其技术在水利工程中，可以得到极大范围的推广与使用。防渗墙施工技术也分为多种类型，每一种防渗墙施工技术所具有的施工工艺、流程、方法都具有一定的差异性。因此，在使用过程中，必须根据具体项目选择相适应的防渗墙施工技术、施工方法与样式，才能使其防渗的功能价值得到充分发挥。比如，多头深层搅拌水泥土成墙工艺。这种施工工艺的运用方法，主要是利用搅拌设备，且对搅拌设备的要求较高，要求使用多头且深层次的搅拌机，可以在具体的作业中实现多头钻进，然后将搅拌后的水泥喷涂在土墙上，凝固之后形成稳定程度较高的水泥桩。再结合相关的施工技术，使桩与桩之间可搭建成为一道具有防渗作用的墙体。这种墙体的深度会随着施工技术的优化，使深度逐步增加。当前，在施工技术的制约下，其深度的最高值可以达到22m左右。其具有的防渗系数以及抗压强度都比较高。该方法主要使用在砂砾、淤泥、沙土、粘土的颗粒直径保持在小于5cm的砂砾层土质中。其具有造价低、工艺简单、防渗效果好、成墙速度快的优势，且没有泥浆的产生，使该施工技术在各个施工企业中，得到了非常广泛的应用，也将成为未来发展与研究的主要方向。而链斗法成墙工艺，在使用该施工技术时，需要充分利用机械设备做好开槽施工，且相应的技术人员需要对开槽的厚度、宽度进行测量，将开槽机做好调整，确保在使用该设备进行防渗墙结构的施工过程中，确保安全性与稳定性。在通常情况下，需要将开槽的宽度以及深度控制在合理范围内。这种施工技术主要是运用在沙土、黏土的沙砾地中。此外，还可以利用倒挂式工艺进行防渗墙的施工。该方法的使用期限较长，历史久远，属于传统的修筑工艺。主要是利用人工挖掘的方法，进行建设防渗墙，确保其墙体的结构具有较高的稳定性。第四种，可以称之为薄形抓斗成墙工艺。该施工方法需要由相关的作业人员、技术人员在具体施工过程中，利用薄型抓斗的挖土设备，对施工地进行开槽处理，同时其设备的斗宽，要保持在0.3m左右，完成开槽后，就要利用泥浆对护壁进行施工。

3.5多头深层搅拌水泥土成墙工艺

开展施工时，需要使用不同类型的土质参与防渗工程的实施。如果遇到黏土和淤泥等部分，便需要使用多头搅拌设备完成城墙的施工。该项技术的防渗墙深度最高可达22m，渗透系数为1．30MPa。结合我国土质类型的分布现状，多头搅拌工艺能够广泛应用于各个防渗施工项目中，最为明显的优势便是不会形成泥浆污染，能够对环境起到一定的保护作用，符合当前水利项目的实施趋势。同时还具有操作便捷、成本低、工期短等特征，能够大幅提升施工进度和质量，在当前的施工中应用频率更高。多头搅拌技术对防渗工程具有明显的优化作用，在后续的发展中也会发挥更高的功能和价值。

3.6劈裂灌浆防渗技术

使用该技术是利用浆液压力劈裂堤身形成裂缝，在裂缝中灌注高浓浆液。浆液能够在堤坝内形成铅直防渗帷幕，能够避免水渗透，满足堤防的防渗需要。施工期间需要顺沿堤坝轴线进行排孔，让浆液压力能够将坝体劈裂，灌进浆液，让浆液可以流入坝体，达到良好的防渗效果。使用劈裂灌浆技术，能够将坝体裂缝和孔洞消除，从而改善堤坝防渗性能。该技术最大优势在于操作便捷，成本低廉，经济效益强。该施工技术用时短，短时间内可以处理堤坝渗水的问题。由于使用该技术选取原材料简单，能够显著节约运输费用，为水利工程节约成本，并降低施工难度，避免给环境造成污染。目前该技术已经在水利工程中广泛使用。

结语

水利工程建设可以促进社会经济发展，目前我国水利工程运行中普遍存在堤坝渗漏问题，影响水利工程质量性能，威胁水利工程周边居民生命财产安全。要充分发挥水利工程的综合效益，保证堤坝的耐久性，需掌握堤坝主要病害，科学选择防渗加固技术，提升堤坝防渗性能。本文对水利工程中出现渗漏原因进行分析，调查发现不同水利工程规模存在差异，施工人员应结合工程实际，把握好防渗加固技术要点，不断提高堤坝防渗加固效果，保证水利工程施工质量。

参考文献

[1]姜丽．水利工程堤防防渗施工技术的应用［J］．现代农村科技，2020，(08):66，20．

[2]于福臣．水利工程堤防防渗施工技术分析［J］．科学技术创新，2020，(21):129－130．