谈水利工程堤防防渗施工技术

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[摘要]堤防是水利工程中直接与水接触的位置之一，需要具备较高的防渗能力。本文详细论述并分析了现代工程背景中常见的防渗施工技术，旨在提升水利工程中各种防渗施工技术的应用深度，保证我国水利工程的稳定性与功能发挥。

[关键词]水利工程；堤防；防渗施工

水利工程是现代群众正常生活的基础保障措施之一，其可以实现农业降水调控，保证各个时段农业用水需求；当降水集中时，水利工程也会实现多余降水的部分截留，避免洪水的产生。而堤防防渗施工作为水利工程施工的基础内容，其质量必须得到保证。

1水利工程堤防防渗施工的重要性

水利工程堤防防渗施工是发挥其降水调控、农业生产支撑等作用的重要保障，若堤防产生渗水现象，其水资源时间层面的调控功能将会受到影响，因此堤防防渗施工在水利工程中重要性较为突出[1]。此外，堤防渗漏将会对水利工程的稳定性造成较大的影响，其会加速坝体裂缝的扩张，从而影响水利工程的使用寿命；也会对坝基造成一定的侵蚀，影响水利工程的稳定性。因此，水利工程中堤防防渗施工必须得到较高的重视程度。

2水利工程堤防防渗技术

2.1混凝土防渗墙施工

混凝土防渗墙施工是松散透水地基垂直防渗处理的主要方式，也是现阶段仍然大范围应用的技术流程中产生最早的形式，起源于上世纪五十年代的德国，我国在1958年正式研究出适宜我国施工环境的混凝土防渗墙技术方案，并投入使用。经过多年的发展，混凝土防渗墙施工已经形成一套较为成熟的施工方案与技术标准，可靠性极高。混凝土防渗墙基础施工流程为钻孔、清孔换浆、终孔验收、混凝土墙浇筑、工程质量验收与防渗体连接处理。其中较为特殊的施工流程是清孔换浆。清孔换浆的主要目的为将钻孔进程中产生岩屑与砂砾泥浆置换成为预先配比好的泥浆，同时清理空隙中附着的岩石碎屑与泥土，保证后续混凝土墙浇筑进程中，不同施工阶段的墙体之间、墙体与坝基之间连接的紧密性，确保混凝土防渗墙的质量，避免堤防渗水的现象产生。混凝土防渗墙防渗作用发挥的主体为施工中浇筑的墙体，因此，工程质量的重要保障为浆液配比的质量，通常混凝土应选择带有强度适宜、防渗标号较高、弹性模量较低特点的品种，拌合料选取的主要标准为高和易度与高坍落度。同时，混凝土灌注进程中要注意控制速度，避免坝体开裂。由于采用分段施工方案，墙体连接是堤防防渗功能保障的关键，施工中必须采取较高的重视程度，且进行对此质量检验。混凝土防渗墙主要可划分为：第一，圆桩柱型，是混凝土防渗墙产生初期应用最为广泛的方式，但该种方式浇筑墙体接缝较多，有效厚度较低，最终防渗质量难以得到保证，基本不会出现在现代施工中；第二，墙板型，套接厚度与墙体厚度一致，整体性较强，多用于60米以下的混凝土强浇筑；第三，墙板桩柱混合型，连接处厚度可与墙体中间厚度等同，稳定性与防渗功能较强，在深度大于60米的墙体浇筑中应用较多。

2.2高压喷射防渗墙

高压喷射防渗墙现阶段更多应用在堤防加固施工中，是一种依托于先进设备开展的防渗墙建设方式[2]。具备原料成本低、工艺流程简单，施工噪声小、施工时间短、防渗效果好等优势，是现代技术条件下较为理想的堤防防渗施工技术手段。其技术流程与常规防渗墙建立类似，即通过钻孔、清空、灌浆、施工检验等流程完成防渗施工。但不同的是其施工进程中以高压的形式将浆液灌注到土层当中，最终形成的防渗墙是浆液与周边土粒的综合产物，整体性较强，在防渗墙修补中使用不会产生与原有墙体连接不紧密的隐患。目前我国常见的高压喷射施工技术有定向喷射、摆动喷射与旋转喷射。不同喷射方式最终形成墙体的形状不同，应用的施工环境也有所差别。高压喷射施工质量控制措施主要有：第一，桩位控制。由于现阶段高压喷射施工技术更多应用在特定位置防渗墙加固与修补，桩位必须得到较高质量的控制，避免桩柱错位导致局部渗水现象依旧存在；第二，垂直度控制，主要指钻孔进程中保证孔隙的垂直，保证浆液喷射位置的准确，保证防渗墙修补施工的质量；第三，浆液配比控制，防渗墙体灌注中常见的质量控制措施，需要结合施工状况针对性确定；第四，速度控制。主要指保证浆液提升速度的均匀，以保证最终灌注墙体厚度的均匀；第五，浆液回灌，主要指浆液凝固进程中会产生不同程度的墙体收缩，需要通过一定措施将返浆重新引回孔隙之中，直至浆液表面不再下沉。

2.3帷幕灌浆防渗墙

帷幕灌注是将预制浆液灌注进岩石或者土层的裂隙，在原有岩土结构的基础上形成连续阻水帷幕，从而实现堤防渗水预防的目标。帷幕灌浆深度较大，常会深入地下不透水岩层，对地下水渗透防范与降低渗透水对闸坝的压力均有一定帮助，是现阶段应用较为广泛的水利建筑防渗技术方案。防渗帷幕主要可按由地质环境不同造成的转孔方式不同而划分为双排孔帷幕与多排孔帷幕；也可以按因防渗需求不同而造成的灌注是否深入不透水岩层划分为封闭式帷幕与悬挂式帷幕。从分类方式中不难发现，防水帷幕质量控制的核心在于前期工作。在实际施工开展前，要做好地质环境与水文条件的了解，同时，现场开展灌浆试验，确定转孔方法及深度、灌浆压力及材料配比等基础技术指标，保证施工设计的合理性，进而保证防渗帷幕最终建立的有效性。防渗帷幕施工质量检验常见手段为在防渗墙上转孔进行压水实验，但检验存在问题时，要及时进行补灌，保证防渗帷幕施工质量。防渗帷幕施工进程中通常采用集中制浆、分段供浆的方式，因此，浆液运输工作的质量必须得到保证。此外，由于灌注中采用持续向孔隙内部加压的方法，在遭遇透水性较高的地基时，为避免浆液过度扩散，常采用分级加压的方式。

2.4劈裂灌浆防渗

劈裂灌浆主要指利用高压液体冲击力，将已有堤防或者防渗墙功能缺失位置进行整体破坏，而后注入高强度浆液形成新的防渗墙，提升堤防防渗能力[3]。劈裂灌浆防渗的基础原理为由于坝体对称性，与非集中降雨时段坝体两端水位的对称性，坝体整体受力平衡，因此，劈裂时，裂缝会沿纵向垂直延伸而不是直接导致坝体出现裂纹。同样，在浆液灌注完成之后，也由于平衡力的存在，浆液凝固进程中会承受四周的挤压力，进而使建浇筑墙体与原有墙体形成整体结构，不会形成局部缝隙，实现堤防防渗功能的增强。劈裂灌浆防渗技术施工进程中是对坝体的先破坏、后修补，因此，施工进程中要注意：第一，分段展开施工，避免同时对坝体造成过大破坏，影响坝体稳定性；第二，劈裂时要注重保持裂缝的宽度，确保坝体的安全；第三，出于施工进程中坝体的安全性考虑，需要分次灌浆，理论上单孔灌注次数不得小于五次。此外。虽然理论上劈裂灌浆技术适用于多种情况，但其在实际施工中使用范围是受限制的，通常只应用在如下情况当中：第一，松堆土坝；第二，坝体浸润线过高；第三，坝体自身存在裂缝或者弱应力区；第四，施工处带有软弱带或者透水地层；第五，坝体遭受生物侵蚀严重，内部多洞穴。

2.5水泥土搅拌桩防渗

水泥土搅拌桩指向特定位置喷射水泥浆，而后通过充分搅拌实现水泥浆与原有土体的融合，待水泥浆凝固后形成多个结构完整的土柱相互连接形成防渗墙。该项技术除提升堤防防渗能力外，对于其稳定性增强也有一定促进作用。且存在成本低廉、技术流程简单等优点，是一种较为理想的防渗墙施工技术。但水泥土搅拌技术应用环境一定程度上受到自然环境的限制，施工经验表明，只有当水泥浆与砂土、砂砾土等结合时，其防渗效果才能得到最大化体现。因此，水泥土搅拌桩防渗技术通常只被应用在15厘米以内的施工环境中。

3结语

水利工程堤防防渗施工对于水利工程的价值发挥有重大意义，且现阶段防渗施工技术较为完善，存在多种技术方案应对不同施工环境与要求。相关人员应当提升自身对于各种技术方案的了解与应用能力，做好堤防防渗施工，保证水利工程的稳定性与功能发挥。

【参考文献】

[1]李伟.水利工程堤防防渗施工技术应用研究[J].科技风，2020(07):127.

[2]龚飞龙，袁丽丽.水利工程防渗处理中的灌浆施工技术分析[J].建材与装饰，2020(07):36-37.

[3]吴晓燕.水利工程中水库堤坝防渗施工技术分析[J].中国高新科技，2020(04):50-51.

作者：马建国 单位：秦安县引洮配套工程建设有限责任公司