水利工程堤坝防渗加固施工技术研究

　　摘要：随着社会经济的发展，我国水利工程建设事业取得了巨大成就。水利工程建设规模不断扩大，堤坝是水利工程的重要内容，必须重视堤坝防渗问题，选择合理的施工方案。目前，堤坝施工中存在许多问题有待解决，渗漏问题在水利工程堤坝施工中非常常见，严重降低水利工程施工质量。只有明确堤坝渗漏原因，提高防渗加固技术水平，才能提高水利工程施工质量。文章分析了堤坝渗漏的原因，提出了堤坝防渗加工技术要点，为堤坝防渗施工提供理论参考。

　　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.水利工程堤坝防渗加固概述

　　水利工程是为合理调配地下水，达到除害兴利目的修建的工程。随着水利工程的兴建，水利工程经济不断发展。随着建筑业的发展，各种施工技术得到长足发展，出现了大量现金施工技术材料，新技术材料的应用使得建筑工程质量得到很大提升。目前，我国水利工程建设中由于多种原因导致水利工程堤坝渗漏问题严重，堤坝渗漏影响水利工程质量，威胁水利工程周边居民生命财产安全，如何避免水利工程建设出现渗流问题成为水利工程建设的重要技术问题。

　　我国已建水库大坝中90%以上为土石坝，工程防洪标准较低，出现的主要问题是土坝变形稳定得不到保障，成为影响水利工程安全的主要因素。由于受技术水平限制，很多工程达到使用年限，加强土石坝防监测及安全评价研究非常必要。土石坝在我国有很大的发展前景，具有结构简单、对自然条件适应强和施工管理简便等优点，但需加强对其安全测评。水利工程竣工后需要定期进行安全评价，了解堤坝渗流状况，由于水利工程勘测等方面不确定性等特点，水文地质条件复杂性，导致工程情况与计算出入较大。由于堤坝加固为地下工程，为工程效果评价带来很大难度，许多自然现象至今未充分认识。

　　水利工程建设中堤坝是工程施工重点，堤坝工程具有工序多等特点，任何施工环节出现质量问题都会产生病害，水利工程受到水冲刷的影响造成局部破坏，常见的堤坝病害包括裂缝等。渗漏情况会直接降低堤坝结构的安全性，堤坝渗漏会影响运行效果，坝基渗漏主要由于工艺不科学等原因造成。坝身由于结构材料紧密度不足，增加了渗漏的可能性。

　　2.水利工程堤坝渗漏原因分析

　　水利工程施工堤坝渗漏有多方面原因，工程施工问题原因不外乎人、机、料、法、环因素，主要原因包括施工机械设备选择不合理，施工人员专业水平较低，后期维护工作不到位等。堤坝出现渗漏首要原因是施工人员专业水平不高，施工中未按照规范施工，由于施工方案不完善，对施工开展产生不良影响。目前，部分施工单位沿用传统施工技术，为堤坝施工质量带来隐患。

　　混凝土防渗墙作用是避免水体侵入堤坝，堤坝施工技术决定防渗墙使用寿命。调查发现当前很多水利工程施工质量存在各种缺陷，需要提高相关施工人员技术水平，需要施工单位完善用人制度，吸引具有相关专业知识的优质人才。加强在岗人员培训，确保施工人员按规范进行作业。水利工程施工中，部分施工单位为缩短工期，选用不符合要求的施工机械，碾压机施工效果差，施工填料中有未碾碎土块。选用机械设备不合理造成堤坝渗漏。水利工程堤坝施工中需注意细节较多，选错机械设备会影响后续分段施工。部分施工人员未定期对施工机械设备维护，导致设备发生故障影响堤坝施工质量。

　　堤坝建设中要按照设计方案施工，工程设计要严格按勘察数据进行，影响堤坝稳定性的因素较多，如设计方案不合理等。堤坝基础夯实中如碾压不到位会造成堤坝不均匀沉降，由于堤坝施工在水环境中进行，填料压实周边环境不得低于10℃，填料掺杂铝较高会影响施工质量，接头部分施工中未按设计标准施工，导致结构分层渗漏概率增大。水利工程施工材料必须满足行业质量标准，很多堤坝工程基础部位在水流冲刷下岩石颗粒逐渐侵蚀，堤坝施工材料含有砂石，受到水流影响结构抗剪强度降低，冲刷速率提升，易出现坝体崩塌。

　　堤坝底部需要长时间在水下，水上下工程主体温湿度存在差异，增加堤坝结构变形率，达到一定程度后内部结构平衡破坏，通过堤坝变形渗漏分析，坝基由于受到水流冲刷影响，可能出现下滑塌陷。防渗加固中要重点考虑坝基变形控制，使用传感器检测堤坝微量变形。后期维护工作不到位是造成堤坝渗漏的重要原因，后期维护出现问题会导致堤坝渗漏。堤坝建设后大多以承包方式安排企业负责后期维护，很少对堤坝实际情况汇报。堤坝前期修建中投入大量人力物力，但后期未及时维护，堤坝中原有小问题会积累成大问题，导致堤坝渗漏。相关单位必须安排专人定期对堤坝检查，避免堤坝出现渗漏。

　　3.水利工程堤坝防渗加固施工技术

　　水利工程堤坝防渗加固技术有多重施工方法，主要包括灌浆防渗技术、土工膜防渗和防渗墙技术等。灌浆防渗技术包括高压注浆技术、劈裂式灌浆技术等。坝身出现渗漏问题可采用劈裂式灌浆技术，使泥浆在结构裂缝中凝固，大部分工程此采用直线钻孔方式，根据堤坝高度确定钻孔深度。避免一次性灌注量过多，施工前提高泥浆稠度，控制泥浆用量，关注是否出现串浆等问题。劈裂式灌浆施工可在堤坝轴线部位形成防水帷幕。

　　坝基部位渗漏可采用高压注浆技术，高压注浆技术是将砂浆压入结构，施工机械为大型钻孔机，钻孔间距为2m，要将钻孔压力控制在0.15MPA，为减少堤坝受潮，向砂砾层压入砂浆，使用黄泥江液封堵孔洞。灌浆加固主要强化堤坝整体抗渗性，防渗加固中确定渗漏部位，形成倾斜孔槽，孔槽内浆液不产生气泡均匀溢出停止灌浆，选择高强度等级水泥灌浆材料，掺入防水材料提升抗渗性能。随着工业技术的发展，土工膜材料产能不断提升，常见土工膜包括聚乙烯膜等，新型乙烯乙酸改性沥青土工膜可在防渗施工要求较高工程中使用，复合土工膜防渗技术可有效提高堤坝防水性，具有重量轻、防渗性能优良等特点。要结合施工标准科学选择土工膜种类。

　　防渗墙是独立防水功能的连续墙体结构，主要起到水流隔离作用，防渗墙施工前要进行钻孔，准备工作完成后灌浆。将孔内杂质清除干净，观察孔内换浆情况，孔内淤泥在10CM以内标识合格 。每个槽保持4m间距，允许偏差为±30MM，空斜率工期不超过总工期的4%，槽壁不得出现梅花桩等情况。墙体连接施工方法包括接头管连接等，孔位中心连接钻凿接头套接，二期槽清孔换浆后清除接头槽壁附着泥浆，墙体连接部位不得产生杂质，连接部位不得产生裂缝。防渗墙连接施工中使用2个双管高压喷选桩，检测到试样防渗系数，确保防渗墙满足堤坝加固要求。

　　４.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。

　　（作者单位：1.湖北省武穴市河道堤防管理局；2.武昌工学院；3.湖北省武穴市河道堤防管理局）