水利工程中防滲施工技術的應用思考

徐峰，郭志杰，余陽

（湖北省水利水電規劃勘測設計院，武漢430000）

1 引言

水利工程建設中，滲透問題的產生會直接破壞水利工程內部結構。防滲施工技術在水利工程中的應用，可以預防擋水工程大面積滲透破壞風險，提高水利工程的抗滲性能。

2 工程案例

某綜合性水利工程中，所控流域面積為50 123 km2，屬于具有航運、防洪、發電性能的綜合性水利樞紐工程。該水利工程的實際蓄水位為45m，總庫容9.78 ×108m3，防洪高水位為50m，其在后期運用中，不僅可為當地供應清潔電能，并且能在防洪的基礎上，為下游農田提供灌溉水源。但是，在水利工程的施工建設中，擋水堤壩存在滲漏、基坑積水嚴重等較大風險，因此，要求采用科學、完善的防滲施工方案，有效解決水利工程滲透問題，提升其整體質量，發揮工程設計效益。

3 水利工程滲透問題產生的原因

3.1 外部因素

引起水利工程滲透的外部因素，主要體現在2方面：

1）水利工程建設時，若排水量符合標準基坑排水要求，則整體建造工作較為順暢，但在暴雨天氣影響下，水利工程基坑降水量明顯增加，從而出現積水現象，使基坑內水位上漲，危及水利工程基面，導致水利工程產生滲透問題[1]。

2）水利工程建設完成后，同樣存在建筑物滲透問題，經過持續性的強降水天氣后，水利工程堤壩、建筑物結構容易受到破壞，從而誘發滲透問題。

3.2 內部因素

水利工程施工建設中，滲透問題與施工所用的混凝土材料息息相關。若水利工程施工中使用的混凝土材料的材料配制、澆筑、碾壓等環節存在質量問題，會導致混凝土材料產生貫穿式裂縫，繼而導致水利工程墻面、地面內的混凝土結構斷裂，引起大面積滲透。除此之外，地基過度沉降、水壓過大時，也會使混凝土材料出現貫穿式裂縫，損壞混凝土表面結構，引起滲透。比如，水利工程施工中，部分區域的建設工程所承受的水壓較大，混凝土裂縫產生后，該區域表面層會直接受損，內部結構也會受到侵蝕，隨后在水壓的持續作用下造成滲透問題，影響水利工程的實際功能。

4 防滲施工技術在水利工程中的具體應用

4.1 灌漿防滲技術

水利工程中，灌漿防滲技術是水利工程防滲的重要手段，其防滲原理是在氣體、液壓的作用下，將高質量防水材料通過灌漿的方法布設在水利工程底層結構。隨后從底層結構阻隔水體，增強水利工程的防水性能[2]。

1）施工人員會通過高壓噴射的方式排出防水泥漿，使其與土體混合后形成水泥防滲加固體。

2）選擇防水泥漿噴射方式時，施工人員可根據具體情況，靈活選用噴射方法，比如，旋轉噴射、擺動噴射、定點噴射，但是在噴射泥漿時，應確保泥漿與土體混合的均勻性。

3）對于底層土壤為黏性土壤的水利工程，灌漿防滲技術的作用更為突出，可有效預防水利工程滲漏風險，保障水利工程的整體質量。

4.2 高壓噴射防滲技術

在高壓噴射防滲技術的具體應用中，會借助打孔器噴射高壓水流，以此將土體分離。隨后對水利工程各區域的墻體進行修建，設置槽壁，在確保墻體光滑后，涂抹防水泥漿與黃土的混合材料，構建槽孔，槽孔內需填筑混凝土。以水利工程的堤壩防滲為例，施工人員在應用高壓噴射防滲技術時，應提前在堤壩區域選擇孔洞，但孔洞分布應避免過于集中，灌漿填充孔洞時，盡量一次填充到位，以保證堤壩結構的穩定性。孔洞灌漿結束后，需及時對灌漿質量進行評估，保證灌漿成功率[3]。除此之外，在配置防滲泥漿時，其濃度誤差不得大于1%，且高壓噴射時，射水防滲墻深度約為30 cm，厚度范圍為20～43 cm。

4.3 防滲墻技術

防滲墻技術在水利工程中的應用非常廣泛，且防滲效果良好。常見的防滲墻有2種形式：薄型防滲墻和鋸槽法防滲墻。（1）薄型防滲墻。在防滲墻施工技術的具體實施中，施工人員會借助挖掘機開挖坑道，坑道設計寬度通常會小于30 cm，在將提前配置的混凝土澆筑在坑道內后，混凝土凝固后便會形成防滲墻[4]。（2）鋸槽法防滲墻。其與薄型防滲墻的主要區別在于施工人員可利用割槽設備施工，并直接在槽內噴射混凝土，讓混凝土在特定溫度下凝固形成防滲墻。在水利工程的防滲墻施工中，混凝土澆筑質量直接關系著防滲墻的防水性能。為此，施工人員應嚴格按照防滲墻工藝的要求完成設備調試、材料配比、材料質量檢驗等工作。具體介紹如下：

1）查驗水泥、瀝青等原材料的質量和性能是否合格且符合工程需要，在根據設計方案完成材料配比后，評估混凝土材料的質量。

2）使用攪拌設備攪拌混凝土時，應監測設備的運行參數，分析其是否處于正常、穩定運行狀態。正式澆筑混凝土前，應注意檢查澆筑管道有無滲漏情況，檢驗其密封性。

3）澆筑混凝土期間，需確保混凝土表面處于設定的高差范圍，且定時抽查混凝土材料在擴散口的實際情況及其坍落度，若存在異常，需及時整改。除此之外，將混凝土澆筑在開挖的坑道內時，約每隔20m進行1次質量檢驗，并且通過抗滲實驗、強度實驗判斷該區域的防滲效果[5]。

4.4 帷幕灌漿防滲技術

帷幕灌漿防滲技術在水利工程中通常被應用在堤壩防滲、加固中。

1）施工人員可結合堤壩結構設計，科學選用鉆孔工具，并以增強堤壩穩固性為前提，解決堤壩防滲問題。灌漿作業需堅持“多灌少次”的基本原則，同時，嚴格控制灌漿壓力，逐步將較稀防水泥漿轉變為濃度較大的防水泥漿。

2）選擇打孔設備時，應選擇輕便的打孔裝置，科學對灌漿孔進行布局，合理控制灌漿孔間距，以免影響泥漿流動的順暢性。正式澆灌泥漿時，可按照從上到下的順序，使泥漿自然流入灌漿孔洞內。另外，對于水利工程中的重力堤壩，在澆灌泥漿時，需將防水泥漿集中在灌漿孔頂部，使其逐步滲透進孔隙內，從而在增強堤壩穩定性的基礎上，強化其安全性能，發揮堤壩整體結構的防滲作用[6]。

3）為確保帷幕灌漿防滲技術的應用效果，加強水利工程的防滲性能，在施工過程中，相關人員還應重視對材料、施工設備的質量控制，使其整體參數符合該技術的指標要求。

5 結語

綜上所述，在水利工程的具體建設中，施工作業較為復雜，并且在內外部因素的影響下容易出現滲透問題。水利工程滲透不僅會弱化該類工程的應用價值，還會危及周邊居民的人身財產安全。為此，針對水利工程滲漏現象，需要結合地質特點，采用防滲施工技術，優化水利工程施工流程，強化其防水性能，提升我國水利工程的建設水平。