水利工程建筑裂缝及渗漏问题分析

□孙金龙（新疆水利水电科学研究院）



水利工程建筑裂缝及渗漏问题分析

□孙金龙（新疆水利水电科学研究院）

水利工程由于所处的环境较为特殊，在长期的运行过程中，混凝土结构受环境等因素的影响，很可能出现裂缝，由此会引起渗漏问题。一旦水工建筑物发生渗漏，轻则会导致水资源浪费，若是期间遭遇洪水，可能会造成溃坝等危险。因此，必须对水利工程的渗漏问题予以高度的重视，并采取有效的技术措施加以处理，以此来确保水利工程的安全性和稳定性。文章以新疆多浪水库为例，分析了该水库现存的渗漏问题，并提出了相关的处理技术措施。

水利工程；渗漏；处理

1　水利工程建筑裂缝及渗漏情况

为了便于研究，下面以新疆多浪水库为例，对其渗漏问题进行分析。多浪水库是一座引水注入式平原调节型水库，该水库的设计库容量为1.20亿m3，属于大（2）型水库。目前，该水库主要存在以下问题：其一，大坝顶部安全超高普遍不足，坝顶高程较复核计算结果偏低；其二，水库坝顶宽度不足5 m，与国家现行规范标准要求的下限值不符。该水库大坝的坝顶为土质覆盖，由于建设时，未采用护面材料，在水库运行过程中，受风蚀和水蚀的双重作用，坝面的平整度及外观较差；其三，坝体迎水面现浇混凝土防浪护坡板受到冻胀、风浪及冰推等因素的影响，出现了不同程度的破损、断裂和塌陷情况。混凝土防浪墙底部受到硫酸盐腐蚀，致使该部位的混凝土大面积疏松、剥落，局部出现了宽度较大的裂缝；其四，坝基的渗漏损失较大，约占水量总损失的50%左右；其五，闸后护坡存在多处裂缝，渗漏情况较为严重。为了确保水库运行安全，经过研究后，决定对该水库的渗漏问题进行处理。

2　水利工程渗漏问题的处理技术措施

2.1点渗漏的处理措施

2.1.1下管堵漏技术

该方法适用于漏水孔洞较大、水压超过1～4 m水头的渗漏处理。其处理方法如下：将附着在漏水孔壁的松动混凝土清除干净，根据漏水情况确定孔壁上的下管孔洞高度，并进行凿挖；将塑料管或胶管穿入孔洞中，将水导出；用快凝灰浆密封管子周围与孔洞的空隙，待灰浆凝固后将导水管拔出，封死孔洞。

2.1.2木楔堵塞技术

该方法适用于漏水孔洞较大、水压超过4m水头的渗漏处理，其处理方法如下：在漏水孔壁凿出孔洞，将小于孔洞深度的铁管插入孔洞中促使水排出；用快凝灰浆密封铁管周围，待其凝固后，将木楔打入铁管内，封死管口。木楔的直径要与铁管的内径相同，并将木楔外部包裹上丝绵物质；在孔洞处覆盖防水砂浆，巩固防渗效果。

2.1.3灌浆堵漏法

该方法既适用于孔洞、水压、漏水量均较大的渗漏处理，也适用于密实性差、内部蜂窝孔隙大的混凝土渗漏回填。在灌浆堵漏中要合理选择灌浆材料，如水泥、丙烯酸盐、水玻璃、丙烯酸胺等。其中，在混合灌浆材料中掺入适量的丙烯酸盐，是当前使用最为广泛的堵漏材料，属于水溶性聚氨酯类灌浆材料。

2.2散渗的处理措施

对于渗漏面积较大的情况，在处理时，应先降低水位，这样便于施工操作，若是无法降低水位，则应在水的渗漏位置处进行维修堵漏。

2.2.1表面涂抹覆盖法

该方法通过封闭混凝土表面以达到防渗的目的，不仅能够提高水利工程建筑的耐久性，而且还具备美观作用。表面涂抹覆盖法要选用合适的修补材料，如有机或无机防水涂膜材料、水泥防水砂浆、聚合物水泥砂浆、钢丝网喷浆、环氧玻璃钢等，确保修补材料能够适应施工环境，并与混凝土表面产生足够的粘着力，从而保证修补建筑物的耐久性。

2.2.2浇筑混凝土法

该方法适用于因混凝土内部密实性差、裂缝多而引起的大面积散渗情况的渗漏处理，在处理闸、大坝阻水结构以及水下结构、涵管输水隧道结构的渗漏中还能够起到补强加固的作用。如，用锚筋固定外挂厚度为6 cm的混凝土预制板，并在预制板内浇筑厚度为10 cm的沥青混凝土，能够有效防治坝体渗漏，阻隔坝体溶蚀，形成牢固的防渗体。

2.2.3灌浆处理法

该方法适用于结构物混凝土密实性差的渗漏处理，如因混凝土搅拌不均匀、含浆量不足、冬季混凝土冰冻引起的混凝土裂缝和渗漏。灌浆材料要根据实际渗漏情况而定，一般选用水泥或化学灌浆材料，对处理大面积散渗有着良好的效果。灌浆法的施工工艺流程如图1所示。

图1　灌浆法的施工工艺流程图

2.3变形缝渗漏的处理措施

2.3.1嵌填止水法

采用该方法对变形缝的渗漏进行处理时，应当先将缝内已经失效的止水材料及杂物全部清除干净，然后再将缝的两侧处理洁净，同时在底部垫密封条，按照止水密封施工中密封材料的要求进行嵌填。对于变形较大的部位，可以多用一些密封材料。需要特别注意的是，施工时不得使密封材料与凹槽底部的混凝土相粘合，以免引起多向应力。

2.3.2锚固橡胶法

该方法具体是指用膨胀螺栓、锚固螺栓及钢压条锚固件将止水橡胶板锚固在变形缝上，以此来达到止水堵漏的目的。施工中，应对如下事项加以注意：应当沿着伸缩缝凿槽，并将锚固螺栓牢固焊接在受力钢筋上，同时，可用环氧砂浆对锚固底面进行找平处理，最后安装防渗橡胶板并拧紧锚牢。

2.4渗漏裂缝的修补措施

2.4.1涂刷防水涂膜

该方法适用于裂缝宽度在2 mm以下的微细裂缝渗漏处理。将防水涂膜涂刷到稀疏的裂缝上，若裂缝过于密集，则可采取全面涂刷的方式。根据裂缝的实际情况、环境条件以及建筑物耐久性要求合理选择防水涂料，包括无机物类、合成树脂类、水泥类、聚合物乳液、橡胶沥青类防水涂料等，严格按照相关施工技术标准进行涂刷，涂刷方法包括喷涂、刷涂、刮涂、辊涂等。

2.4.2钢筋混凝土护面

该方法是对出现渗透问题的老混凝土表面进行适当处理，或在其结构上凿至一定深度，而后对老混凝土表面浇筑新的钢筋混凝土护面，以达到防渗的目的。同时，这种防渗方法还能够对老混凝土结构起到补强加固作用。为了达到建筑物的耐久性要求，应合理确定钢筋混凝土护面的配筋数量和护面厚度。

2.5预防裂缝及渗漏的技术措施

2.5.1钢筋工程

根据水利工程设计图纸严格控制钢筋间距，保证钢筋间距均匀，避免出现局部间距过大现象。在安装钢筋时，要牢固固定钢筋，防止混凝土浇筑对钢筋造成位置偏移。控制好钢筋保护层适中的厚度，注意钢筋密度与钢筋间的净距离，若出现间距过大问题，要及时与设计方协商纠正方案。使用适当的拉结筋绑扎方法，使其满足混凝土保护层的浇筑厚度要求。在下部混凝土初凝后，不得随意扳动预埋钢筋，保证钢筋网稳固，直至浇筑完成。

2.5.2模板工程

在模板施工过程中，要采取牢固的固定支撑措施。采用1.50 m一层的模板，在浇筑高度＞5 m的情况下，应在每层模板处设置浇筑窗，将浇筑窗之间的距离控制在1.50 m。在固定墙体模板时，要采用无堵头、有止水环的穿墙螺栓，螺栓直径宜为14～18 mm，以防止出现孔隙渗透。沿着模板的横向、纵向每隔60 cm布置一道螺栓，在螺栓中间设置止水环，螺栓两端设置橡胶垫，以此加强对螺栓穿墙处的防水处理。对模板接缝处进行妥善处理，将海绵条封堵到过大的接缝处，对螺栓进行加固，预防在浇筑混凝土时模板接缝处出现漏浆现象。

2.5.3混凝土工程

在混凝土工程施工中，要针对混凝土浇筑制定合理的浇筑方案，遵循先低后高、先中后边的原则，采用分层分圈连续浇筑法进行浇筑，控制好浇筑高度和浇筑厚度，防止出现赶浆现象。混凝土浇筑厚度应控制在400 mm以内，并在浇筑过程中进行均匀振捣。若浇筑部位为钢筋密集部位，则应选用细石混凝土进行浇筑，不仅要用振捣棒振捣，而且还要进行人工辅助振捣。由于混凝土浇筑面积较大，需要的人工数量较多，所以要分区安排好人工，明确各个振捣区的施工人员配备，避免出现漏振情况。

3　结论

综上所述，水利工程的安全、稳定运行不仅与工程效益有关，而且还与人们的生命财产安全息息相关。由于水利工程所处的运行环境较为特殊，在长期的运行中，混凝土受到各种因素的影响可能出现开裂，这样会导致水工建筑物渗漏，若是处理不及时，则可能引起严重的后果。为此，必须采取合理可行的技术措施，对水利工程建筑的裂缝及渗漏问题进行处理，确保水工建筑物的结构安全。

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（责任编辑：左英勇）

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