探析水利工程堤坝防渗加固施工技术

钟绵志

（山东省调水工程运行维护中心东营分中心，山东东营257300）

1 引言

水利工程是一种重要的基础设施，在推动农业发展方面发挥着积极的作用，同时也是社会经济发展的重要保障。但从目前来看，不少水利工程堤坝都出现了一定程度的渗漏问题，如果不能及时对问题进行处理，则可能使影响进一步扩大，最终导致堤坝乃至水利工程整体无法正常使用。因此，做好水利工程堤坝防渗加固工作非常重要。

2 水利工程堤坝防渗加固的重要性

水利工程建设的主要目的是对水流进行控制，对水量进行调节，在预防洪涝灾害的同时，满足人们生产生活对水资源的现实需求。堤坝是水利工程的核心组成部分，占据了水利工程总工程量的80%~90%，做好堤坝建设十分关键。从目前来看，我国有相当一部分水利工程都建成于20世纪60~70年代，经过长期的运行，多数水库堤坝出现了渗漏问题，影响了堤坝整体的稳定性和运行的安全性，严重的渗漏甚至可能导致坝体或者坝基变形。通过堤坝防渗加固，能够有效清除水利工程堤坝中存在的安全隐患，提升堤坝的防洪能力，充分发挥堤坝的作用，提高水利工程的使用效率，也可以维护周边生态环境，减少水土流失问题[1]。

3 水利工程堤坝渗漏的原因

3.1 工程施工质量不高

水利工程堤坝渗漏的一个主要原因是施工人员的专业技术水平不高或者没有依照相关规范进行施工，导致施工质量不达标。部分施工单位在进行水利工程施工的过程中，采用的是传统的施工方法，并不能很好地满足新时期水利工程发展的实际要求，导致在施工中存在不少质量缺陷，造成了水利工程堤坝的渗漏问题。对此，施工单位在进行水利工程堤坝施工的过程中，应切实做好质量控制和技术管理工作，针对专业技术人员进行相应的知识和技能培训，确保其能够依照水利工程相关的施工规范进行施工，同时做好现场管理工作，保证施工的有序性，规避违规操作问题，推动工程施工的顺利进行[2]。

3.2 机械设备使用不当

机械设备使用不当会对施工质量产生直接影响，水利工程堤坝施工存在很多细节问题，如果施工设备的选择不合理，或者使用不规范，会对分段施工和细节处理带来阻碍。部分施工单位为了节约设备使用成本，没有依照相关规定对其进行定期检查，对于机械设备中存在的缺陷和问题没能及时发现和解决，导致水利工程堤坝施工中可能会因为设备故障引发一些不必要的问题，影响堤坝工程的施工效果[3]。

3.3 运营维护落实不到位

后期的运营维护不到位同样会导致水利工程堤坝的渗漏问题，即使水利工程堤坝的施工质量达标，如果在使用过程中忽视维护工作，没能对存在的问题进行及时处理，可能会引发堤坝渗漏问题。通常来讲，水利工程施工建设完成后，会借助承包的方式安排相应的单位负责运营维护。但是，在监督管理制度不完善的情况下，工作人员可能并不会每天对堤坝进行巡检，导致信息的更新存在一定的滞后性，无法及时发现堤坝运行中存在的问题，在问题不断扩大的情况下，堤坝可能出现渗漏乃至决堤。对此，有关部门应该安排专人做好水利工程堤坝的日常巡检和监督管理工作，及时将发现的问题汇报给技术人员，并制订问题的解决方案，及时对问题进行处理，以保证水利工程堤坝的正常运行。

4 水利工程堤坝防渗加固施工技术

4.1 防渗墙施工技术

4.1.1 高压喷射注浆

高压喷射注浆是一种防渗墙施工技术，其基本原理是借助相应的高压喷浆设备喷射水泥浆，借助水泥浆喷射环节产生的高压冲击力，对堤坝基部覆盖物产生扰动，并且将水泥浆与砂砾、土层等进行混合搅拌，以堤坝底部为基点，构建向上的防渗墙体，能够起到良好的防渗效果[4]。在实际应用中，需要严格控制注浆压力，确保压力在127.40~166.60 kPa，如果是沙土坝基，则需要将水泥浆灌注到土层中，注浆完成后采用黄泥浆对注浆口进行封堵。高压喷射注浆技术施工操作相对简单，成本低廉，且具备良好的防渗效果，在水利工程堤坝防渗加固中有广泛应用。

4.1.2 水泥搅拌桩

水泥搅拌桩的加固原理与高压喷射注浆类似，都是通过在土层中注入水泥浆液的方式，并不断搅拌来实现水泥浆液与土层的充分混合，形成具备良好防渗加固效果的防渗墙。水泥搅拌桩技术适用于土质地基和砂砾填充地基，能够将防渗墙的防渗加固效果充分发挥出来，也可以对水利工程堤坝的基础质量进行改善，满足防渗墙整体性能需求[5]。

4.1.3 混凝土防渗墙

混凝土防渗墙具备较好的防渗效果，而且其渗透系数会随时间的增长而不断下降，相关统计数据显示，在2年后，混凝土防渗墙的渗透系数可以降至28 d渗透系数的1/100~1/10，在控制好施工质量的情况下，能够从根本上对水利工程堤坝的渗漏问题进行解决。混凝土防渗墙造价低廉，施工工艺简单，即使水库的水位急剧下降，混凝土防渗墙下游面也不会出现相应的顶托作用。

4.2 水平防渗加固技术

水平防渗加固技术需要依照水利工程堤坝的具体情况，对加固形式进行选择，比较常见的加固方法有3种：

1）对于大面积渗漏问题，考虑到对防渗加固技术的要求较高，工作人员需要先对水量进行测量，对照工程的具体情况做好全面、细致的分析，结合分析结论，确定防渗加固的关键点。

2）应做好全坝分析，针对存在结构缺陷的水利工程堤坝，选择相应的透水压力渗透平台技术。但是，在实际应用中，虽然其有着良好的防渗加固效果，却也存在施工难度较大的问题。

3）如果需要对堤坝渗流量进行控制，可以选择临水截渗技术，该技术有良好的持续性，加固效果稳定可靠[6]。

4.3 灌浆施工技术

4.3.1 劈裂帷幕灌浆技术

劈裂帷幕灌浆技术适用于土质堤坝的加固施工，也是土质堤坝防渗加固的最优选择，在提高堤坝整体强度的同时，能够在堤坝内部形成防渗加固帷幕，避免渗漏以及开裂等问题，也能够很好地控制堤坝坝体变形问题。劈裂帷幕灌浆技术的施工工艺简单，成本低廉，被广泛应用在土质堤坝加固作业中。从实践的角度，需要使用浅孔轻便钻机，在堤坝适当位置进行钻孔，采用梅花形或直线形孔位分布，孔间距控制在约3 m，深度需要工作人员结合实际情况进行确定，一般在1~2 m。钻孔完成后，可以进行灌浆作业，采用自下而上灌浆的方式分次操作，对每一次的灌浆量进行控制，施工前期可以使用比较稀的浆液，然后逐步增加浆液浓度，把控好灌浆压力和灌浆顺序，确保在灌浆过程中不会出现串浆、滑坡和局部隆起等问题，确保灌注的浆液能够在堤坝轴向形成帷幕，提高堤坝本身的强度和稳定性。

4.3.2 灌浆加固技术

灌浆加固技术适用于浆砌石重力坝的防渗加固作业，主要是通过在堤坝上游以灌浆的方式形成固结体[7]，对坝体存在的漏洞进行封堵，对缝隙进行填充，提升堤坝的稳定性和防渗能力。一些运行时间较长的堤坝可能会在下游位置产生渗漏、溶蚀物逸出等问题而形成孔洞，需要在相应位置埋设注浆管进行注浆加固，做好渗漏通道的封堵工作，对孔洞和缝隙进行填充，提升坝面的稳定性和抗冲刷能力。从技术层面分析，灌浆加固属于反向灌浆技术，可以在堤坝坝面上重新剔缝、勾缝，使用高标号水泥砂浆配合防水材料进行勾缝，提升坝面的防渗能力和稳定性。

4.4 渗漏涌水处理技术

堤坝涌水问题可能引发各种灾害，而从目前的技术发展情况分析，对于渗漏涌水的处理，大多使用水反应材料进行封堵。考虑到水利工程堤坝渗漏可能导致的严重后果，工作人员必须结合实际情况来对封堵材料进行合理选择。从提高堤坝防渗加固效果的角度，可以选择高聚物材料，其具备显著的膨胀扩散机理，能够实现对裂缝问题的有效处理，规避可能出现的严重后果，同时也能为日后的维护提供便利，做好水流的合理引导，有效缓解水压，降低水流作用对堤坝的影响。对照水利工程堤坝的实际情况，选择科学的渗透涌水处理技术，能够发挥出良好的防渗加固效果，促进水利工程施工质量的提高[8]。

5 结语

水利工程的安全稳定运行关系着国民经济的健康发展，需要得到足够的重视。针对水利工程堤坝在使用过程中因为施工质量、水流冲刷、材料老化等出现的结构开裂和渗漏问题，相关管理部门应该充分重视起来，采取有效的措施和方法对水利工程堤坝进行防渗加固处理，做好必要的工艺流程管控，保证防渗加固效果，推动水利工程项目稳定健康发展。