水利工程施工中防滲技術的應用探究

鄭學文

廣東水電二局股份有限公司 廣東 廣州 510000

水利工程是一項民生工程，它給人們的生產生活帶來了很大的方便和幫助，它不僅具有蓄水灌溉的功能，還可以在一定程度上實現防洪澇災害；這對保護生態環境起到了非常積極的作用。在現階段，水利工程中經常會出現土壩滲透現象，這已逐漸成為制約水利工程發展的一個重要因素。在此基礎上，提出了在水利水電工程中，如何有效地解決土石壩的滲流問題，并改進其施工工藝。

1 水利工程施工中常見滲漏問題

1.1 壩體滲漏

土壩表面的水滲漏是最常見的現象。這種滲漏一般是因為土壩水壓力大，土壤松散導致滲水。主要解決方法是加強土壩表面的密實度，修補滲漏的地方。水利施工對技術應用的要求比較高，在大壩施工中，為了提高防滲效果，就必須對施工技術和材料進行合理的應用。造成壩體滲漏的最主要原因就是土質不好，例如采用粘土就會降低透水性，另外一個原因就是在回填施工的過程中出現少壓、漏壓，并且沒有采取與之相適應的分層碾壓方法，這就會在一定程度上提高浸潤線，使得下游堤面長期浸泡在水里。這將直接影響到大壩的穩定。另外，水壩的上下游都有白蟻滋生，形成了蟻穴，也會引起水壩的滲漏。這一點應引起有關建設單位的注意。

1.2 壩基滲漏

造成壩基滲漏的原因主要包括以下幾點：首先，在施工前提沒有及時清理好壩基周圍，殘留了較多的雜草和樹根，長時間法風化腐爛后影響了壩基的穩定性，增加滲漏概率。其次，在水利工程施工中沒有設計相應的截水槽，這就會導致壩基受強大的水流沖擊而出現裂縫，最終造成壩基滲水的問題[1]。

1.3 繞壩滲漏

通常情況下，施工單位都會將天然河道作為水利工程土壩施工的地點，但這種環境并非就可以滿足水利工程施工要求。由于地質環境較差，相關人員也沒有進行深入的勘察和了解，也沒有注重水文條件的影響，對一些破碎巖石和風化巖石的防滲處理不到位，導致出現繞壩滲漏的問題，降低了工程的整體質量。

1.4 壩頂、內部、壩底、局部滲漏

壩頂滲漏是因為壩頂結構不牢固，導致水從壩頂滲漏。解決方法是加強壩頂結構，并采取加固措施。壩體內部滲漏，壩體內部滲漏一般是因為土層中存在裂隙、土壤不密實等原因導致的。解決方法是加強土壤密實度，填充裂隙等措施。

壩底滲漏，壩底滲漏一般是因為壩底不平整、土壤松散等原因導致的。解決方法是加強壩底結構，填實土壤等措施。壩體局部滲漏，壩體局部滲漏多發生在壩體連接處或者邊緣處。解決方法是加強壩體連接處的結構，填實土壤等措施。

2 水利工程中出現滲漏問題的原因

2.1 防滲漏材料不足

首先，在選擇防滲漏材料時，并未從性能價格比上取得最佳效果，許多材料自身顯示出陳舊的特點；因此，在建設過程中，產生了許多的惡性循環，存在著諸多的安全隱患。其次，在使用防滲漏材料時，不能完全遵守“綜合性”的原則，往往只使用一種材料就能完成多項工作。從表面上來看，一種材料在專業上可能更有優勢，但在實際工作中，一種材料的性質與最后的結果卻很不明顯。造成的安全問題也較為嚴重[2]。

2.2 技術不規范

首先，在水利建設項目中，在采用該技術時，沒有對各種制約因素進行足夠的重視，造成了大量的實際工作；均以“經驗化”為準則進行設計，總體工作缺乏充分的技術基礎，各項技術指標并未達到理想水平。雖說現在已經有許多技術被逐步運用，不過結果卻并不令人滿意。其次，從水利水電工程自身來說，運用防滲技術，要事先做好兩套規劃；一套是主要方案，一套是應急預案，一套是應急預案，以備不時之需。有些水利建設項目在實施過程中，沒有引起足夠的重視，有的項目在建設過程中存在著一些問題，有的項目的建設進度很快，有的項目發生重大事故后，又沒有得到應有的重視；由于備案的作用非常有限，導致對于最后泄漏的處置，出現了嚴重的遺漏現象。

2.3 水壓力過大

水壓力過大是導致土壩滲漏的一個重要原因。水壓力過大可能由以下因素引起：大量降雨可能導致土地飽和，引發沉降和變形，從而增加水壓力。洪水來襲時，水位上漲導致水壓力急劇增加，可能引發土壩潰壩甚至造成重大災害。周圍環境變化如地震等可能改變土壩的水平或者垂直方向，導致水壓力改變并引發滲漏。針對水壓力過大的問題，需要加強土壩的抗壓能力和防護能力，在壩體表面增加防滲層、加強連接處的密封等措施，以減輕滲漏的風險。另外，建議出現過大水壓力的情況下應及時啟動應急預案，采取安全措施，確保人員生命安全并保護水利工程的穩定性[3]。

2.4 壩體土層不牢固

壩體土層不牢固是導致土壩滲漏的一個常見問題。導致壩體土層不牢固的原因可能包括：土層本身的質量較差，土質太松散、顆粒過于碎裂，對壩體結構的穩定性產生影響。土壩建造過程中壓實不足，建造土壩時，如果壓實不足，可能導致土壤松散，增加壩體滲漏的概率。過度依賴人工填筑材料，人工填筑材料可處理一些土體，但如果加載不當，可能會增加土體水分，大量水分會導致壩體松散。所以要加強對土壤的篩選，以保證土層的質量；嚴謹的施工流程，壓實土層，確保密實度；加強壩體的抗滲性和抗剪強度，提高壩體的穩定性。

3 水利工程土壩防滲施工技術要點

3.1 灌漿技術

水利工程防滲處理過程中，高壓噴射灌漿技術應用較為廣泛，不僅具有較好的防滲效果，還能夠提高工程整體安全性。高壓噴射注漿是一種將帶著特殊噴頭的灌漿管道，用鉆機將灌漿管道直接輸送到指定的位置，然后用高壓水泵高速噴出水泥漿，對土壤進行沖擊切割，將范圍內的土壤破壞掉。這時，鉆桿會隨著旋轉，對土體和水泥漿進行充分的攪拌，在膠結硬化之后，對地基進行加固。高壓噴射灌漿技術主要分為兩種形式，即無損貼嘴灌漿法和打孔埋管灌漿法。無損鐵嘴灌法加工和打磨注漿嘴，對注漿位置清理后對準裂縫位置，達到填充裂縫的目的，從而使滲透問題得到有效解決。打孔埋管注漿法需要提前進行打孔，完成打孔后清理孔內雜質、埋管，之后進行注漿。高壓噴射灌漿法具有較強的可操作性、靈活性，施工時間也較短。控制灌漿技術也是常見的防滲透技術，能夠改變灌漿狀態，控制灌漿過程中壓力和流量，達到控制灌漿的目的，主要根據滲透情況進行控制。控制灌漿技術應用的主要目的可增強灌漿技術應用效果，使其能夠達到水利工程防滲要求。卵礫石是水利工程建設中的常見地質，對于應用防滲技術要求較高。使用灌漿技術對其進行處理時，灌漿孔至少要設置三層以上，灌漿時選擇套閥式灌漿模式，有助于提升卵礫層的結構強度，減少滲漏情況的出現。水利過程中裂縫的修復通常會選擇壩體劈裂灌漿技術，能夠有效提高壩體的防滲能力。壩體劈裂灌漿過程中應掌握壩體應力分布情況，設置灌漿孔時沿著壩體軸線進行設置，將漿液灌入到壩體結構當中，從而使滲透問題得到有效處理。完成灌漿后所產生的應力會作用壩體當中，有助于提高壩體結構的穩定性[4]。

3.2 防滲墻技術

防滲墻技術能夠起到防滲加固的效果，在地基當中直接修建。結合防滲墻施工過程中采用的不同材料，主要可以劃分為塑性混凝土防滲墻與水泥土防滲墻這兩種。水利工程防滲開槽處理過程中，主要使用薄型抓斗防滲墻強化其防滲能力，防滲墻施工時需要按照以下流程進行，導向槽施工→劃分槽孔段→成槽施工工藝→清孔驗收→混凝土澆筑。施工過程中需要結合水利工程防滲需求進行，科學確定防滲墻長度，有效解決水利工程中的滲漏問題。射水防滲墻也是水利工程中常見的防滲技術，利用造孔機械設備噴射高壓水切割水利工程土體，之后使用成型器修復水利工程結構，解決水利工程中存在的滲漏問題。施工過程中要將孔槽設置在水利結構當中，應用泥漿保護槽壁和循環出渣工藝，水下混凝土澆筑完成后可形成防滲墻。水利工程中防滲墻深度應控制在30厘米左右，寬度應控制在22-45厘米，如果超出上述范圍或者是與上述范圍相比較小，會影響射水防滲墻的防滲效果。多頭深層攪拌防滲墻施工過程中，需要使用多頭攪拌機攪拌水泥漿液，漿液噴射工作主要在水利工程土層中進行，通過搭接水泥柱形成防滲墻，能夠提高工程結構的穩定性，強化水利工程防滲效果。多頭深層攪拌防滲墻屬于水利工程中較為常見防滲技術，地下連續墻能夠起到很好的防滲作用，但是施工過程中要注意按照順序安排防滲墻，這樣可以避免防滲墻出現連接不當的情況，注意控制好水泥柱接頭位置，提高防滲墻的連續性。同時，對水利工程防滲施工區域水文、地質條件進行調查，避免后續對防滲墻效果產生影響。鋸槽方式在水利工程防滲處理中應用，需要施工人員尋找先到位，確定先到位后將鋸槽機放入到先導孔當中，使用鋸槽機分割土體，之后將你將噴灑于土體表面，形成泥漿護壁，可達到較好的防滲效果。鋸槽機一般有兩種形式，一種是的液壓型傳送模式，另一種是機械型傳送模式，主要根據水利工程防滲要求進行選擇。

3.3 不良地基處理技術

（1）處理可液化的土層。適用防滲性能較好的土層代替可液化土層，而后繼續夯實，并使用混凝土將周圍封閉，避免出現流動情況；（2）處理軟土地基。軟土地基一般有著較差的透水性、較低的抗剪強度以及較大的空隙比例，通常針對軟土地基可以采取以下幾種處理方式：第一，換土法。就是對于土層厚度與標準不符的問題，可以通過換土或沉井等對地基進行穩固處理。第二，強夯法。該方法多用于河流沖刷或沉積所形成的黃土、泥炭類型的地基中，采用夯錘自由落體的方式夯實。第三種是螺旋噴射的方法。這是一種將泥漿注入到土中的方法，既能提高基礎的強度，又能防止滲漏。第四種是注漿的方法。這種方法就是將建筑材料與漿液混合之后獲得的固化特性，以氣壓、液壓、電化學等重要原理為依據，將混合漿液注入建筑物地基介質之中，以達到對地基進行有效加固的目的。

3.4 壩體防滲材料的選擇

噴涂聚氨脂，這種材料通常由聚氨酯基礎材料制成，噴涂在壩體表面可以形成一層防水膜。這種材料防水效果明顯，但其耐久性較差，施工復雜。防滲混凝土，防滲混凝土采用的防水劑可以有效防止混凝土中的孔隙滲水，防水效果顯著，且耐久性高。但是，防滲混凝土施工周期長，成本較高。防滲土，防滲土是一種具有良好防水性能且靈活性強的壩體防滲材料，可以有效防止水分從土壤內部滲透到壩體內部。這種材料施工簡單，性價比高，但觸水后的收縮性能相對較差。HDPE防滲膜，HDPE防滲膜是一種傳統的防滲材料，具有較好的防水效果，適用于一些較小的水利工程。但是，該防滲材料的使用壽命相對較短，而且在使用過程中可能會出現老化和損壞等問題。根據不同的工程需求和特點，可以選擇不同類型的壩體防滲材料。綜合考慮材料的性能特點、施工成本、耐久性等因素，并結合工程實際情況進行選擇。壩體表面處理，采用乳膠涂層、高壓噴涂、滾涂等方法，對壩體表面進行處理，以增加密封性能。加強連接處的密封，加強壩體連接處的密封性，填補裂縫和缺陷，防止液體滲漏和匯聚。防滲材料的施工，嚴格遵守施工工藝規范，確保防滲材料的施工質量和效果。風險控制，通過建立完善的風險控制機制，提前發現并處理問題，避免施工過程中出現滲漏、壩體失穩等不可預測的風險。

4 水利施工中土壩防滲質量控制措施

4.1 做好前期施工準備工作

在水利施工中，做好前期施工準備工作對于保證土壩防滲質量具有重要作用，具體措施包括以下幾點：調查勘測，進行充分的地質勘測和水文調查，了解壩體和基巖的特性，為防滲施工提供依據。施工方案制定，結合前期勘測和調查，制定詳細的施工方案，明確施工的方法、周期、工藝等。壩體準備工作，根據施工要求，對現場的壩體進行清理、整平，確保施工的安全和順利進行。材料準備，選擇高質量、適用的防滲材料，并進行充分的準備，以便按時按量完成防滲施工任務。對施工過程進行全程監督，并對施工質量逐步核查。對施工現場實行石子、紅土和混泥土的嚴格把關標準，包括土壤篩選比率和密度等。對防滲材料的施工質量進行抽檢和檢測，確保防滲效果達到要求。對施工人員進行技術培訓和操作規范教育，提高施工質量和安全水平。通過這些措施，可以有效保證土壩防滲質量，提高水利工程的安全性和可靠性。

4.2 科學結合地質地貌

在水利工程中，要遵循“因勢利導”的基本施工原則，即在施工的時候，要根據實際情況，在設計施工圖紙和施工方案的時候，要與施工地區的地質地貌相結合，尤其是對于諸如山地丘陵、塌陷、地震多發區域、河流泉水等特殊部位，在保證不影響整體施工和設計的前提下，要順勢進行，例如在礦區施工中；要做好加固工作。在靠近道路的地方進行施工，為了方便以后的維修工作，必須盡量采用瀝青混凝土。一旦可以更加完善、巧妙且科學的結合施工所在區域的地質地貌，那么不僅能夠對施工過程十分有利，同時也能夠節省大量的人力、物力與財力。

5 結束語

總而言之，隨著我國社會的發展，水利工程的作用越來越明顯，它可以使我國的農業發展速度得到進一步的提升，并大大緩解了電力供應的壓力。從水利建設的角度來講，土壩的防滲措施是保證其質量的重要環節，應引起有關人員的高度關注，并對其進行深入的分析，并采用行之有效的技術措施加以處理，從而達到延長水利工程使用壽命的目的。