基于水利工程渗漏产生原因及防渗措施研究

朱玲斐 沈培锋 沈捷 王力

摘 要：随着我国社会经济的不断发展，水利工程建设项目日益增多，对工程施工质量也提出了更高的要求。在水利工程施工过程中，防渗技术至关重要，科学地运用防渗技术，不仅可以对水利设施进行加固，提升水利设施的施工质量，而且可以降低施工发生概率，降低事故安全隐患。文章以实际工程为例，对水利工程渗漏出现的原因进行了分析，然后提出了相应的防渗措施，保证了水利工程安全。

关键词：水利工程 高压喷射灌浆 坝体劈裂灌浆

1.工程概况

小浪底主坝坝顶上游侧设有防浪墙，防浪墙全长为1501.34m，为钢筋混凝土结构。防浪墙高出坝顶公路107cm，高出电缆沟盖板面101cm，顶部宽度为47.5cm，墙体厚度为30cm，下部为一倒“T”型结构（如图1所示），底宽150cm，坐落在大坝心墙上。该水利工程经过多年持续运营出现了渗漏的情况，为了保证水利工程安全，需要对渗漏原因进行分析，并提出相应的防渗措施。

2.出现渗漏现象的主要原因

2.1受到施工条件的干扰

因此水利工程在施工过程中通常需要有很大的工程量，只有一个施工单位进行施工是无法保证工程的高质量完成，因此通常在施工过程中会将整个工程分成几个部分，并且由多个施工队伍来完成。通过这种方式虽然能很好地提升施工速度，使整个施工操作在规定时间之内完成，但是在此过程中，由于每个施工队伍在施工过程中所使用的方式存在差异，在处理防渗过程中技术水平也参差不齐，所以在部分施工操作完成后，每个部分的衔接就成了很大的难题。要是没有对各部分进行有效的衔接，就会给整个施工带来很大的安全隐患。就像在施工时，模板位置的黏合达不到规定标准，就会导致每个部分的衔接不紧密，产生大量的缝隙，这样就会导致大面积的渗漏现象。

2.2受到施工内部结构的影响

在进行水利施工时，由于所使用的材料不达标或者没有进行有效的管理而导致水利施工的结构发生改变，这样就会造成整个施工的内部出现形变。要是施工的内部出现了形变现象，那么本来衔接较为紧密的位置会受到形变的影响而产生很多的小裂缝，进而导致了渗水现象的出现。

2.3施工中出现了大范围渗漏现象

要是施工没有达到相关规定的要求，和设计的要求存在着较大的差距，那么在施工中就会出现大范围的渗漏的现象。而导致大范围渗漏现象出现的主要原因，通常都是施工中使用的材料不达标、操作不规范等造成的。

3.防渗的主要方式

3.1使用灌浆的方式进行防渗

灌浆技术在施工中有着十分广泛的应用，特别是在工程防渗以及加固坝基等方面。工程所使用的材料一般都是水泥、高分子材料、黏土等，要是进行防渗，一般都选用水泥，由于水泥灌浆的方式较为简单，并且在凝固完成后有着很好的硬度，很难受到损坏。在选用黏土时，需要选用稳定性良好、吸水效果好的黏土，避免发生渗漏现象。高分子材料和前面两种材料比起来防渗效果更好而且不容易出现渗透。

3.1.1使用坝体劈裂灌浆的防渗技术

在进行水利施工时，坝体劈裂灌浆能够很好地解决渗漏问题。坝体劈裂灌浆主要对坝体中的应力状况进行了研究，接着再找出坝体的轴线，在轴线的位置布置了大量孔洞，然后再使用相应的设备将浆料填充到孔洞里面。坝体劈裂灌浆的方式能够使用泵机所形成的压力把泥浆全部填充到坝体里面，从而保证泥浆充分渗透到坝体之中，这样就能对坝体里面的应力起到降低的作用，使坝体的内部结构不易受到影响。在通过坝体劈裂灌浆的方式进行施工的过程中，应按照坝体的实际情况，准确分析坝体的内部情况，根据情况的不同采取相应的措施。要是坝体里面的缝隙局部分布得比较均匀，可在这个位置采取局部灌浆的方式进行处理；要是在坝体里面出现了很长的裂缝，并且贯穿了多个部分，就可以通过全线灌浆的方式来对裂缝进行处理。但在目前的水利施工中，通常会使用坝体劈裂灌浆的方式，并且效果也很好，可以有效增强坝体的稳定性。

3.1.2施工中的高压喷射灌浆方式

高压喷射灌浆方式只要是通过高压喷射的方式把已经完成配置的泥浆喷射进土层里面，和土层进行混合进而对土层进行加固。在使用高压喷射灌浆方式的过程中，要保证足够的压力要，并且喷射时不能发生不均匀的现象，对每个部分都要进行全面覆盖。泥浆在进入土层之后会逐渐发生凝固，从而产生了一层防渗层。高压喷射灌浆的方式比较多，就像摇摆式喷射、旋转式喷射、定点式喷射等，每种方式都需要特定的环境。旋转式喷射，通常使用在需要设置基坑的防渗施工中；定点式喷射和摇摆式喷射的方式通常使用在固定板面防渗施工中。但在目前的水利施工中，旋轉式喷射是使用最多的施工技术，由于在目前的施工过程中，土层基本都是可塑性黏土和淤泥土层等，可以使用旋转式喷射的方式进行水利施工。在开始施工前，应对施工场地进行实地勘察，观察在土层里面有没有体积较大的碎石块或者其他类型的杂物、水流的流速等，在需要时还能进行实验，检查旋转式喷射是否可以在施工中采用。

高压喷射灌浆有着很好的加固效果，并且还可以采取多种施工工艺，然而高压喷射灌浆容易受到土层的影响，因此在使用这种施工方式前需要进行仔细考虑。

3.1.3对灌浆进行严格控制

控制灌浆是一种较为新型的技术。普通灌浆中使用的材料通常都是水泥，而控制灌浆则是在此基础上，结合实际的地质情况，在里面加入了一些材料来当做添加剂，就像砂石、纤维等。使用添加剂不断不会对防渗质量造成影响，还可以对泥浆性能起到很好的改善效果，从而提升加固层的承受能力，最大程度地提升防渗效果。控制灌浆还能避免泥浆在土层中大量扩张，是泥浆发挥出更好的防渗效果，提升局部位置的防渗能力。控制灌浆主要用于水流较快、裂缝较大的情况，并且还有着很好的防渗作用。

3.2施工中的防渗墙施工操作

防渗墙施工的方式主要有，多头深层搅拌水泥成墙防渗施工技术、锯槽法成墙防渗施工技术、薄形抓斗成墙防渗施工技术、链斗法成墙防渗施工技术以及射水法成墙防渗施工技术。在此之中，使用最多的是多头深层搅拌水泥技术。使用这种方式，能够有效地提升防渗效果，尤其是在地下渗漏的防护过程中，所起的作用更加明显。多头深层搅拌水泥成墙的方式比较简单，而且不会出现泥浆污染的现象，使用到沙土、淤泥里面，能够有效提升防渗的效果。使用这种方式进行施工，通常会选取一次多头钻进的方式，可以使水泥充分喷射到土体之中，并在此过程中配合搅拌，使土体和泥浆之间进行良好的融合，进而凝结成水泥土桩，保证整个施工操作的稳定性，在通常情况下，使用多头深层搅拌水泥形成的墙体，深度要达到22m，渗透系数要保持在10cm/s之内，抗压强度要>0.3MPa。

4.结束语

综上所述，防渗技术在水利施工的过程中是一种较为常见的技术，并且施工方式多样，选取怎样的防渗技术已经成为了水利施工的重点。在施工过程中需要结合施工地点的实际土质条件，并对各种地质条件的情况进行相应的分析，这对施工过程中防渗技术的选择起着十分重要的作用。因此施工方需要对防渗技术的应用和条件进行全面的研究，根据不同的施工环境和地质情况选取对应的防渗技术，从而有效提升水利施工的稳定性，最大程度地提升工程质量。

参考文献：

[1]李鹏，赵云，申世吉.大安灌区工程渠道衬砌型式的研究[J].水利规划与设计，2014（04）：92-94+98.

[2]王新.水利工程防渗技术的应用分析[J].黑龙江水利科技，2013（01）：236-238.

[3]吴剑疆，李宁博.南水北调中线一期工程总干渠渠道衬砌分缝设计探讨[J].水利规划与设计，2012（04）：65-68.