水利水电工程防渗施工技术分析

刘圣娟

摘要：水利水电工程作为保障民生的基础设施工程，工程质量与人们的日常生产生活息息相关。造成水利水电工程施工质量不达标的主要原因在于渗漏问题，严重的渗漏情况极有可能造成安全事故的发生。基于此，本文主要阐述造成渗漏情况发生的影响因素，具体分析防渗施工技术要点和水利水电工程防渗施工技术，以供参考。

关键词：水利水电工程；防渗；施工技术

水利水电工程可以有效防治洪涝灾害，合理分配调节水资源，充分利用水能。水利水电工程既要具备充足的稳定性以及抗震性，是否具有良好的防渗能力也是衡量水利水电工程质量的重要指标。水利水电工程出现渗漏问题，会为后续运行埋下一定的安全隐患，缩短使用寿命，影响经济效益与社会效益。

一、水利水电工程防渗施工概述

水利水电工程施工中的防渗施工工作是系统化的复杂工作，施工难度指数大，需要各种施工技术同时应用，对水利水电工程的防渗施工要求也较高，因此，水利水电工程的防渗施工工作是整个工程建设的重点环节。防渗施工工作过程的具体操作中，要选择应用质量过关且具有良好的防水性能的施工材料，施工技术类型也要根据工程建设的实际情况和质量标准要求合理应用，工程涉及的技术操作要求必须坚决遵守国家质量标准要求和行业规定。同时，要加强对水利水电工程防渗施工工作各个环节的检查力度，杜绝违规操作、敷衍操作情况的发生，重视施工过程中的人才、机械设备的管理，进而确保工程可以顺利进行。

二、水利水电工程渗漏影响因素

（一）设计问题

设计问题是导致水利水电工程引发渗漏的影响因素之一。如果没有充分考虑水利水电工程的设计初期阶段的渗漏问题，也不在设计方案中明确规定对应的防渗措施，导致水利水电工程投入使用后经常出现渗漏，防渗性能不达标，不具备应对突发情况时良好的防渗要求。在实际的施工过程中，仍会因为一些特殊的地质条件，包含溶洞、变质岩夹层和强风化带等，影响水利水电工程的防渗效果，这就要求在工程的初期阶段，加强对地质条件的勘测工作，并根据不同的地质条件制定施工策略。

（二）材料问题

在任何工程建设中，材料都会直接影响工程质量，水利水电工程选择应用的工程施工材料不满足防渗要求，容易出现渗漏，部分施工企业为了获得更好的经济效益，实现利润最大化，会选择应用一些质量不过关的施工材料，后续出现变形的情况，影响施工工程质量。同时，在水利水电工程长期投入使用的情况下，要遭受不间断的水流冲击和在水中浸泡，材料也会出现老化或变形情况，进而导致渗水问题的发生。

（三）工程组织问题

水利水电工程建设不同于一般的工程项目建设，它具有工程量大、占地面积广的特点，是一项大型的系统工程，所以，施工过程难度更高、更加复杂化。如果没有对工程做好统筹规划工作，加强管理，可能会出现违规操作的情况，对工程施工质量造成不利影响。同时，工程的防渗工程不只是简单地对一个位置进行防渗处理，而是涵盖整个工程建设的全程，不同的施工单位之间缺少及时沟通，对于施工工作不能进行必要的协调，进而发生组合缝、沉降缝、变形缝等情况，如果没有有效的处理措施，就会出现渗漏问题。

三、水利水电工程防渗施工技术要点

（一）优化施工设计

为了确保水利水电工程具有良好的防渗功能，需优化施工设计工作。设计人员要到工程的施工区域进行实地考察，综合考虑区域内的实际情况，采取科学的方式策略制定防渗高度以及重点防渗位置，进而有效降低工程出现渗漏问题的概率。此外，在设计方案时，要充分了解防渗施工技术，考虑技术应用的成本因素。

（二）严格把关施工材料

应用质量过关的施工材料可以起到良好的防渗功能，是确保工程防渗质量的关键环节。要检测施工材料的质量，检测标准以水利水电建设工程施工合同和相关的规定为基本准则，符合检测标准的施工材料要被妥善安置，避免出现雨水侵害、风力侵蚀造成材料损坏。同时，施工工程监督人员要加强施工材料应用的监管工作，避免劣质材料被应用在工程建设中。

（三）注重土料选择

注重土料选择有利于保证水利水电工程防渗施工质量，对工程的防渗性有着突出作用，应科学合理选择土料。施工过程中一般会用大型的机械化设备完成土料的开挖工作，这项举措加快施工速度，提升施工效率，保障施工工作的安全性，应用机械化设备也可以有效降低人力成本的大量投入，进而实现整体水利水电工程建设节约成本的需求，获得更加良好的经济效益，实现长远稳定的发展。

四、水利水电工程防渗施工技术

（一）灌浆技术

在水利水电工程中形成的防渗技术，常用到的是灌浆技术，应用水泥混凝土进行混合，形成浆液对工程实施灌注，从而在凝固后形成良好的防渗作用。在施工中，需要根据工程实际情况，选择科学合理的灌浆方式，具体而言，常见使用控制灌浆技术，在一般灌浆技术的基础上，对浆液的流速以及压力等实施必要的控制，形成良好的均匀灌浆效果，最终保障整体浆液形成稳固的防渗墙。

在需要施工的位置土层中嵌入带孔钢管，随后向钢管中注入水泥浆，注意注浆过程保持均匀流速，连续注入，并向钢管中添加外加剂，从而促使外加剂向地层中蔓延渗透，形成良好的加固作用。促使地层中的钢管与双液灌浆装置有效连接，并在压力泵的作用下，将拌和好的水泥向钢管灌注，逐渐蔓延至地层位置，在这一过程中，要求压力泵灌浆时的压力不超过15MPa，且流速控制在0.5m3/s。同时，在灌浆过程中形成稳定的灌注效果。

添加外加剂的时间一般根据灌浆状态决定，在灌注过程中，如果水泥浆通过钢管出现冒浆现象较大的吃浆量现象，灌浆压力随之增加。当灌注压力逐渐降低，可以及时添加化学外加剂。在灌注技术中，常应用玻璃水作为外加剂，外加剂在钢管孔洞的渗透作用下逐渐向地层中的水泥浆液蔓延，从而形成凝固。在添加外加剂的过程中，水泥浆与外加剂的比例控制在7：1，外加剂的速凝时间一般控制在20～40s，最佳为30s，能帮助水泥浆形成良好的凝固作用，起到防渗效果。

（二）防渗墙技术

随着现代先进技术的发展，促使在水利水电工程中应用到的防渗墙施工技术分为多种不同的类型，包括多头深层搅拌水泥、薄型、锯槽法等。首先，薄型防渗墙施工技术，使用小型挖掘机挖掘30cm宽度的坑道留作防渗墙构筑，深度范围一般控制在5～10m之间。可以使用PI42.5、PI52.5等型号的硅酸盐水泥进行拌和，应用混凝土搅拌机将水泥灌注在坑道中后，开启搅拌机对坑道中的水泥进行深层搅拌，促使坑道两侧的土体结构与水泥深度结合，在凝固后形成一体化的施工效果，保障防渗墙的施工质量。

其次，锯槽法防渗墙施工技术，需要开槽挖掘，使用到割槽机在水利水电工程范围上进行施工作业，形成宽度范围控制在15cm以内的凹槽，同时使用水泥对槽壁进行高压喷射，要求槽壁上的混凝土喷射厚度控制在5～10 mm，形成泥浆护壁作用。在等待槽壁上的混凝土完全凝固后，可以根据需求，向凹槽中灌注混凝土，检验混凝土灌注完成后的强度状态，从而完成防渗墙施工作业。

再次，在防渗墙施工技术中，可以应用多头深层搅拌水泥方式，这是我国当前水利水电工程中常见的应用。实际上，主要是针对出现黏土、淤泥、砂石层等现象时加以应用。使用多头深层搅拌桩机，在地基范围上钻孔施工，首先，根据设计图纸中的相关内容做好测量放线工作，精准对应地下防渗墙的轴线位置，挖掘导流段，控制在0.8m宽度以及1m深度范围，形成导流沟，以便在灌注混凝土的过程中及时排除不必要的水流，并清理地下杂物与障碍物，避免影响施工效果。

最后，检验多头深层搅拌桩机在地基上行走产生的压力以及地面承载力状态，并控制地面压力。确定钻孔标记点位，每一孔洞之间的直径距离控制在1.5m左右。要求施工现场整体处于相对较为平整的状态，堤顶为超过4m的宽度距离，使用425#或325#型号的硅酸盐水泥，掺入量大约为天然土自重的8%。根据地基土质检验报告确定水灰比，分析土质孔隙值、孔洞裂缝情况，经过室内试验后，水灰比控制在0.5～2.0之间。选取￠220～632mm直径之间的钻头，对应桩深以及防渗墙厚度要求。要求每一桩基逐渐的搭接长度控制在50mm以上，防渗墙深度越大，越需要提升搭接长度。

（三）复合土工膜防渗

复合土工膜防渗技术主要应用本身具有防渗以及织物排水作用的整体材料结构，形成基于垫层集合薄膜的作用，进而改善薄膜使用性能，形成良好的防渗效果。在水利水电工程中，使用到的材料分为一布一膜或两布一膜的方式，其中，每幅薄膜的宽度控制在4～6m，重量为200～1500g/m2，一般使用的土工薄膜本身具有良好的抗拉作用，要确定好施工地基位置，去除杂物等，并回填地基结构，保障地基整体处于相对较为平整的状态。同时，需要碾压坡面结构，保障砂垫层形成较为密实的状态，经过检验合格后开始铺设薄膜。

薄膜铺设施工中，由坡脚位置逐渐向外蔓延铺设，促使土工膜全面覆盖到位，土工膜与地基垫层之间形成紧密结合的衔接状态，并控制土工膜的覆盖张弛状态，避免在人为或机械的影响下出现严重的破坏，影响防渗效果。当土工膜完成铺设后，需要翻叠焊边，形成基于60cm宽度的翻叠范围，次幅土工膜需要在前一幅土工膜上反铺，处理土工膜焊接边缘，形成10cm的搭接长度状态，便于使用焊接设备焊接。如果土工膜的边缘位置出现不平整现象，要及时加以修剪；出现褶皱问题，要尽可能处理，形成相对较为平整的状态，避免影响焊接环节。

如果在复合土工膜防渗技术中应用土工膜类型为PE膜，在焊接过程中使用自动爬行热合焊机进行作业。该焊接设备供热来源由两块电烙铁实现，经过耐热胶带轮滚动向土工膜传热，促使两幅土工膜有效衔接在一起。焊接形成的焊线粗细控制在10mm最佳，两条焊线之间的距离控制在16mm左右。在焊接过程中，需要注意施工人员之间的相互配合，保障根据作业环境温度调节焊接设备的温度和运行速度。

焊接过程中的焊接设备温度一般可以控制在250～300℃，运行速度一般控制在1m/min状态，进而保障土工膜之间形成紧密焊接效果，避免影响防渗效果。在完成每一道焊接缝后，要从外观检验焊接质量，观察土工膜焊接缝是否存在明显的气泡、夹渣、焊缝跑边、熔点等问题，形成良好的防渗作用。

（四）夯实地基防渗

在水利水电工程中，常见遇到的地基结构分为软土地基结构、岩石结构等，如果地基含土量相对较大，需要分析地下水位以及地基沉降等问题。在施工中对地基进行夯实处理，形成更为紧密的地基结构，有效提升地基自防渗作用。因此，借助夯实地基的方式加以处理，清除基坑杂物后实施回填土，回填厚度为300mm，完成后进行夯实作业，继续回填300mm厚度的土层，并使用强夯机进行夯实。反复作业5～6遍，可以在顶层使用防水塑料膜或沥青防渗层铺设，进而避免地下水位上升造成渗漏问题。

（五）高压喷射防渗

实施高压喷射灌浆技术，借助水泥混凝土浆液形成良好的防渗效果，在该技术的应用中，要精准选定施工位置进行钻孔作业，使用XY－2 PC地质钻机和130mm直径的钻头，放线布孔，将钻机就位到指定地点中，实施找平作业。在钻孔作业中，要求使用管架固定钻机，形成稳固的钻进效果，保障每一孔洞之间的孔位偏差不超过50mm，同时，钻孔直径要求超出喷射管外径15mm以上，如果孔洞深度高于30cm，最大孔洞倾斜率不能超过1%。

对每一钻孔位置进行记录，并根据不同孔洞的状态，分析水利水电工程地层分层情况。完成钻孔后，高压喷射机就位，将喷具下放到孔洞中，适应施工深度，进行喷射并调节浆液的流量、压力等相关参数，同时控制设备旋转速度。符合既定设计值后，开始提升作业，处于旋转状态下逐渐向上提升，并进行喷射注浆，到达孔洞顶端位置后，停止喷射。按照工程中的设计要求，高压喷射施工中管泵压力需要控制在35～45MPa，泥浆泵维持1.0MPa状态，实施同轴喷射施工作业。利用高压实施灌浆喷射，促使水泥浆液与地基形成良好的融合效果，提高地基结构土体本身的防渗作用，形成更加紧密的防渗结构。

五、结语

综上所述，强化水利水电工程的防渗施工作业对整体工程质量具有良好的保障性作用。作为关乎民生的基础工程项目，在防渗作业中，借助灌浆技术、防渗墙技术、土工膜覆盖技术、地基处理防渗技术等，能形成更加全面的防渗作用，起到良好的安全保障作用。

参考文献：

[1]邱明路.水利水电工程施工中防渗技术分析[J].低碳世界，2022，12（05）：73-75.

[2]杨寿碧，何斌，段志伟.水利水电工程防渗施工技术分析[J].科技创新与应用，2022，12（05）：173-175.

[3]朴吉星.水利水电工程中的土石坝施工技术分析[J].低碳世界，2020，10（02）：67-68.

[4]聂美平.论水利水电工程中防渗施工技术要点[J].工程建设与设计，2019，（20）：157-158.

[5]毛会斌，曹必正.水利水电工程中的混凝土防渗墙施工技术分析[J].科技展望，2016，26（27）：22.