水利工程堤防防滲施工技術思考

何楚 牟暢 福亞旭 曹娜

北京市南水北調環線管理處 北京 102600

近年來，伴隨著我國經濟和科技的不斷發展，城市化的進程不斷加快，居民的生活水平也有了顯著的提升，在這一形勢的影響下，更大規模的市場空間需要資源進行開發，對水利工程的需求也愈發突出。水利工程作為國民經濟基礎設施的重要組成部分既能夠實現國家的富強，也能夠實現人類與自然的和諧共生，是水資源開發的重要先導。但是，水利工程建設面臨問題眾多，建設規模也相當可觀，在施工過程會受到各種內外部因素的限制，一旦某一步驟出現了問題，不僅拖慢整個工程的進度，而且會對施工工程的質量造成威脅。堤防防滲施工作為水利工程項目的重要組成部分，其施工質量在一定程度上決定整個工程的使用功能，也直接影響著項目的使用年限。因此，在社會發展的新時期要給予堤防防滲施工足夠的重視，提高施工人員的綜合素質和專業技能，認真分析堤防防滲操作中出現的紕漏，根據現有的科學技術制定出合理的解決方案，實現水利工程的價值。

1 分析水利工程堤防防滲施工的重要價值

工程的使用年限通常是和工程質量直接掛鉤的，并且如果工程質量不合格，會影響到水利設備的正常運行，局部施工質量不佳將會影響到整體施工水準。例如防滲施工存在質量問題，就可能會導致工程的防洪水平大大下降，如果遇到洪澇災害那么水利工程的壽命將會大打折扣，從而大大縮減水利工程的社會效益和經濟效益[1]。再者，如果堤防防滲施工存在失誤沒有及時解決，那么在水利工程運行之后必定會出現各類問題，嚴重加大了后期的維修難度，人力物力成本大大增加。所以，推行運用堤防防滲施工技術是極其重要的，不但可以加強堤防的防滲透能力，增強其抵御自然災害的能力，也可以發揮為區域范圍提供電力保障以及為周邊的農業生產提供灌溉等作用，從而促進社會經濟結構的調整。具體來說運用堤防防滲施工技術可以起到以下兩個作用。其一，提高水利工程的安全性能。由于水利工程往往規模較大，所以多建于人跡罕至的地方，并且這類大型的水利工程往往施工的工序較為復雜，難度系數大，對施工人員的水平要求高。所以必須運用到先進的技術手段來遏制潛在的隱患出現。而且對于水利工程而言，其利用的水資源恰恰是最大的隱患，不做好充足的預防措施，極有可能對工程造成巨大損失。而恰當運用堤防防滲施工技術就能夠很好的對水資源進行管控和引導，實現水資源的合理分配，降低危險出現的概率[2]。其二，堤防防滲施工技術還能提高整體工程的使用價值。建設水利工程的目的就是為了高效開發利用水資源，保障下游的供電、灌溉、供水等多重作用。這也就可以說明，水利工程的作用十分廣泛。堤防施工的核心目標是對水資源進行分流，均衡全年水資源，防止洪澇災害，保護周邊居民的人身安全和財產。而利用堤防防滲施工技術就能夠提高水利工程的防水、抗腐蝕能性能，從而達到延長工程的使用年限，更好的發揮水利工程的效用[3]。

2 堤防建設及水利工程堤防防滲施工中存在的主要問題

2.1 堤防建設存在的問題

2.1.1 原材料的問題

整個工程的使用功能和安全性在一定程度受原材料質量的制約，在我國部分水利工程建設實際案例中，設計人員為了在最大程度上降低施工成本，對原材料質量的把關并不嚴格甚至可以說是松散至極，過分的重視方案的設計。在施工過程中，施工單位為了獲取更多的利潤，采用低廉、劣質的材料進行工程建設，經過長時間的物理、化學作用便會出現堤防滲漏的問題，工程的安全性大打折扣。

2.1.2 工程進度問題

水利工程建設的項目眾多且建設規模較為龐大，所需要的施工時間較長，在長期的施工日程中經過風吹雨打和季節冷熱的變化，承受能力與抗壓能力逐漸下降，同時，施工人員缺乏科學的保養技術對工程進行保護和完善，堤防工程的使用功能不斷減小，使用壽命也在不斷縮減。

2.1.3 工程設計方案問題

在我國歷史上，有眾多的水利工程建筑因為當時的科技限制問題，或者是工作人員的經驗較少，往往在設計和施工過程中都有很多的不足之處[4]。而隨著科學技術的發展，對工程建筑的質量衡量水準也在悄然提高，在早期的現代化施工過程中也存在著一些紕漏問題，其主要原因就是當時宋史水利工程的工作人員普遍文化水平較低，相關高級設計人員等稀缺；并且大部分人缺乏實踐經驗，無法快速辨別施工過程中可能會存在的問題；管理層也缺乏實地考察的意識，對施工場地的地形環境了解不夠充分；對于施工過程中可能出現的問題無法快速解決。綜合以上原因，最終導致工程的設計不貼合實際，導致工程進行時難度超過實際可接受范圍，最終致使工程的質量出現問題。很多時候，由于水利工程的堤防規模較大，施工單位往往會將整體項目的分為多個工程，再將其交給不同企業。由于下屬分配企業較多，施工單位無法做到將其進行整合管理，只有極少數的施工單位會派遣專業技術人員去對下屬企業進行技術和指導。這就導致了很多下屬承包企業缺乏對自身任務的理解，容易引起工程的質量問題。雖然在正常工作中施工單位會有專業的工作人員對現場進行監管，但也同樣存在個別企業不太重視堤防防滲措施，由于缺乏嚴格的管理而導致堤防防滲工程出現質量問題。水利工程的建設是一個周期長、任務重的工程。工程技術難度大、任務繁雜，占地面積廣，必須要求設計人員在設計過程中對現場展開多次的實地考核，并且結合各類資料和當地特點來設計成體系的防滲工作方案。并且在實際施工過程中必須安排專門的監督人員，嚴格按照設計方案開展工程。

2.2 分析水利工程堤防防滲施工中存在的主要問題

2.2.1 技術運用過于單一

現如今，有很大一部分的施工單位并沒有深入了解防滲漏技術的類型，只知道其中一種或兩種，所以基層員工也無法真正掌握防滲漏技術的技巧和方法。在堤防防滲施工方案的制定過程中員工只能夠憑借自己的主觀經驗進行判斷，缺少對水利工程實際施工工現場的勘查和結合，甚至采用錯誤的防滲技術，導致地基的防滲性與客觀要求相差甚遠，堤壩結構的穩定性和安全性難以保障。另外，部分施工人員完全遵循施工方案的各項步驟，難以根據實際情況對方案作出靈活調整，這也使得防滲施工的質量直線下降，防滲性能無法達標。防滲墻和水網加固是水利工程的堤防防滲施工的兩種主要形式，但這兩種方式都不具備靈活性，一旦出現問題，很難在短時間內做出調整。

2.2.2 管理體系欠缺

所有工程都需要依靠工程管理引導各項工作有序進行，每一施工步驟都應獲得宏觀上的管理和控制，只有這樣才能夠實現施工過程的條理性，保證工程質量。施工管理不僅可以實現資源的合理配置，還能夠降低投資成本和各項投入，讓各個環節都在計劃范圍內施行，杜絕各種風險和隱患，保證施工質量能夠達到理想標準。目前，我國水利工程施工管理受重視程度并不高，缺乏施工管理體系和機制，大部分管理人在其位，卻無法謀其職，甚至不知道自己的工作意義是什么，對堤防防滲施工的重要性一知半解，在監督施工的過程中保持松散隨意的態度，根據自己的主觀經驗判斷現場工作的合理性，具有強烈的主觀臆斷性和盲目性，管理工作的指導作用難以得到有效發揮。部分堤防防滲單位為了提升施工速度，通常會將現有的防滲項目以外包的形式分發出去，對具體的過程性管理知之甚少。分包單位質量和發展能力不盡相同，如果施工單位在外包前忽略了對外包商能力的考察，也會給防滲施工造成巨大的安全隱患。現場的管理和監督松散也會直接影響施工人員的態度，施工人員的責任意識無法被激發，行為與工作也不能得到有效控制，導致各項任務的實際操作結果與宏觀標準仍有一定差距。堤壩防滲施工所涉及的地下工程項目眾多，其操作具有一定的困難性和隱蔽性，為質量的檢察和管理帶來了更大的挑戰，如果不能及時發現潛在的隱患，后期補救將會損耗更多的人力、物力、財力。

3 分析水利工程堤防滲漏技術的主要內容

3.1 高壓噴射防滲墻施工技術

高壓噴射防滲墻施工技術的工作內容是運用高壓壓漿的巨大沖擊力來破壞原有土層結構，使漿體與土壤充分混合在一起，形成泥漿整體，待土壤和漿體完全混合凝固以后便形成了很好的天然的防滲透屏障，從而進一步提高地基的強度和穩定性[5]。在實際進行該項操作時，施工人員應當先利用鉆孔機對地面進行打孔操作，接著在需要進行灌漿的堤防安置灌漿管以及噴頭，進行關鍵性的高壓噴射工作，對土層進行充分的切割混合，改變土壤結構，提高其強度和硬度。正是因為該技術的操作較為簡單，并且所需要的設備都較為基礎，并且有良好的實用性和靈活性，因此得到了極好的推廣普及。在運用高壓噴射防滲墻施工技術時特別需要注意的是包含定向噴射、擺動噴射以及旋轉噴射三種類型。擺動噴射和定向噴射的主要目的是為了增強防滲效果，使得邊坡結構更加牢固。而旋轉噴射多是為了彌補軟土地基硬度不足而使用的，減少地基變形發生的概率。

3.2 劈裂灌漿防水施工技術

劈裂灌漿防水施工技術的主要原理是以灌漿壓力對水利工程的壩體進行開縫，接著往縫隙注入防滲漿液，最后形成縱向垂直的防滲帷幕，大大提升了壩體的防滲能力[6]。在運用該技術時，工作人員必須先找到堤壩軸線所在，接著進行一系統鉆孔操作，待準備工作完成以后，再劈裂壩體進行高壓灌漿工作，直至漿體完全凝固后，整體工作才最終完成。劈裂灌漿防水施工技術的運用不但能夠提高不提的防滲水功能，還可以填補壩體的內部空洞缺陷，有效提升堤壩的安全性和穩定性。該技術同樣技術要求較低，操作難度小，可以節省很多非必要的工程步驟。并且灌漿材料也較為便宜，甚至可以就地取材，制成灌漿材料，可以很好的節省材料成本。此外，從保護環境的角度來說，這種方法是對環境危害最小的，不會造成大范圍的土地破壞以及污染。

3.3 垂直鋪塑防滲施工技術

垂直鋪塑防滲施工技術的操作過程則較為復雜，再運用該項技術的時候，工作人員需要借助鏈條式挖槽機對壩基或者壩體進行開槽工作，接著要在開槽部分鋪設防滲塑膜，以及回填工作[7]。通常情況下，用于回填的材料在后期會析水從而形成復合型防滲帷幕，能夠更進一步的提高堤壩的防滲能力，相較于另外幾種防滲技術，垂直鋪塑防滲施工技術有著更強的防滲效果，并且接縫更為隱蔽，能夠使得壩體更加美觀。運用這項技術時，工程的施工人員必須要嚴格把控挖槽的深度和寬度。而且該技術通常在平原地區使用，例如水庫、河流堤壩等等。

3.4 混凝土防滲墻施工技術

混凝土防滲墻施工技術也是一種較為常見的防滲技術，該技術是近幾十年來逐漸摸索、完善、推廣開來的，已經形成了系統性的模式和體系。通常是運用于顆粒狀的土質中，在這種土質中混凝土防滲墻施工技術 能夠發揮最明顯的作用。

3.5 帷幕灌漿防滲施工技術

利用帷幕灌漿防滲技術需要注意的是，在正式開展灌漿之前要恰當調節漿液的比例，讓灌漿漿液始終保持流動性。在漿液灌注到巖層之后，施工人員需要觀察漿液是否產生凝固這一化學反應，只有產生反應才可以檢測巖層本身的強度。

3.6 自凝灰漿防滲墻施工技術

為了提升此技術的使用效果，必須將水泥、膨潤土等材料完美融合，此外，在進行混合的過程中還需要加入適量的混凝劑，從而得到自凝灰漿，更好地服務于施工工程。經過對防滲墻施工現狀的調查，自凝灰漿并非在施工過程中獨立使用，而是要配合其他的技術進行補充和完善，例如，相關工作人員在對墻體進行打孔工作時，即可加入自凝灰漿并作為保護層等待凝固，自凝灰漿凝固后便可以成為提高墻體防滲性能的防滲層。

4 強化監督管理力度，嚴格執行相關工作

要想實現水利工程的實際效果和長期有效性，就必須強化對施工現場的監管力度，實現質量差別化監督。針對不同的工程項目進行監管時，其難點具有一定的差異性，所以要加強根據不同流程的特點采取差別化的管理，尤其對于部分薄弱環節更應嚴格把控，把好每一環節的“質量關”。監督部門需要派遣專業的監督人員進行實地調研，并且重視監督人員綜合素養的培養和專業能力的提升，積極整合所有人才資源，發揮出人才力量獨有的支撐力，實現水利工程堤防防滲施工技術的完美應用。

5 結束語

綜上，加快推進水利工程堤防防滲施工技術的應用是提升工程質量的重要力量，也是保障各項生產活動順利開展的關鍵舉措，能夠在社會發展的同時實現環境資源持續性發展，增進增進社會民生福祉。現如今，堤防建設及水利工程堤防防滲施工中存在各項問題，嚴重影響了工程質量，施工單位要合理利用水利工程堤防滲漏技術，根據現場實際情況和水利工程特點，采用具有合理性和可行性的高壓噴射防滲墻施工技術、劈裂灌漿防水施工技術、垂直鋪塑防滲施工技術、混凝土防滲墻施工技術、帷幕灌漿防滲施工技術，健全管理體系與機制，實現施工技術的有效運用。