防滲漏技術在水利工程中的應用分析

摘" 要：水利工程在農業生產、水資源管理等方面發揮著重要作用，其建設質量和使用安全受社會的高度關注，而作為水利工程關鍵技術的各類防滲漏技術也因此得到更多關注和應用。該文以水利工程中防滲漏技術的價值為切入點，予以簡述。在此基礎上對常用的幾類水利工程防滲漏技術進行分析說明，并結合相關案例就技術運用方法和流程進行較為詳細的研究，評估其應用態勢和優點。最后論述水利工程中應用防滲漏技術時需要注意的問題，對材料質量管理、流程管理、技術選用管理和質量檢測等方面做必要的分析，以便更好服務于今后的水利工程建設和管理，有利于提升防滲漏技術的應用價值和效果。

關鍵詞：防滲漏技術；水利工程；灌漿防滲漏；材料質量；質量檢測

中圖分類號：TV871" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）14-0189-04

Abstract： Water conservancy projects play an important role in agricultural production and water resources management， and their construction quality and safety are highly concerned by the society. Therefore， all kinds of anti-leakage technologies， as the key technologies of water conservancy projects， have been paid more attention and applied. This paper briefly describes the value of anti-leakage technology in water conservancy project. Thus， several commonly used anti-leakage technologies of water conservancy projects are analyzed and explained， and based on relevant cases， the application methods and processes of the technology are studied in detail， and its application situation and advantages are evaluated. Finally， the problems needing attention in the application of anti-leakage technology in water conservancy projects are discussed， and the necessary analysis is made on material quality management， process management， technology selection management， quality inspection and so on， in order to better serve the future construction and management of water conservancy projects， and help to enhance the application value and effect of anti-leakage technology.

Keywords： anti-leakage technology; hydraulic engineering; grouting anti-leakage; material quality; quality inspection

水利工程是指用于控制和調配自然界的地表水和地下水、達到除害興利目的而修建的工程，比較多見的水利工程設施，如攔河壩、海涂圍墾工程及水庫等。近些年，在水利工程建設和管理方面國家重視程度越來越高，以《水工程建設規劃同意書制度管理辦法（試行）》《水利工程建設項目驗收管理規定》《水利工程建設安全生產管理規定》等指導相關工作，收效良好。考慮到水利工程發揮的重要作用，水利工程的防滲漏能力也備受重視。在此背景下，加強對水利工程中防滲漏技術應用的價值、方式研究具有一定的必要性。

1" 防滲漏技術概述

1.1" 防滲漏技術

防滲漏技術主要應用于各類建筑工程中，強調以有效的技術方法、管理方案等為工程提供支持，使工程整體或局部的防滲和防漏能力得到有效加強。目前，較常用的防滲漏技術包括灌漿防滲漏、復合材料防滲漏、高壓噴射防滲漏和混凝土板防滲漏等，不同防滲漏技術的原理均帶有一定相似性，即強調提升工程結構致密性控制滲水和漏水問題，但其技術應用要求存在差異，需要根據工程實際需要選取。

1.2" 水利工程中防滲漏技術價值

水利工程的防滲漏工作價值突出，水蝕破壞會影響水利工程整體或部分結構的功能、性能，加速工程老化，水汽的破壞作用也較突出，可侵蝕水利工程建筑及內部結構，導致其安全或質量出現問題。在水利工程中應用防滲漏技術，上述問題可得到一定程度的控制。滲水、漏水問題得到控制，能避免、減輕水利工程結構遭受到水蝕破壞，從而提升水利工程使用安全性及其功能的正常發揮，而用于水利工程維護管理的開支也得到下降，技術應用的綜合效益理想。此外，水利工程中防滲漏技術的合理應用可有效延長其使用壽命。

2" 水利工程中的防滲漏技術

2.1" 灌漿防滲漏

灌漿防滲漏是一種較為常見的防滲漏技術，該技術主要通過專業設備施加一定壓力，將摻有活性物質的水泥砂漿注入特定區域，提升該區域的防滲漏能力。在水利工程中，灌漿防滲漏技術應用十分普遍，如混凝土結構之間、混凝土結構與土體之間，均可通過灌漿的方式提升其致密性，改善區域防滲和抗漏能力。必要的壓力提升了灌注效率和覆蓋效果，摻有活性物質的水泥砂漿干凝后，使水利工程結構致密性和整體性比較理想，對應的區域防滲漏能力也有所加強。

2.2" 復合材料防滲漏

復合材料防滲漏技術應用范圍也比較廣泛，主要借助一些致密性較高的高分子復合材料為防滲漏工作提供支持，如塑料擋水膜等。此技術的優勢在于原理簡單、施工便捷且成本偏低。一般在施工區域整體使用選定的高分子復合材料產品，均勻鋪設在擋水區域，再以強度較高的設施、材料（如混凝土等）覆蓋在高分子復合材料產品上面，即便水流能夠穿過上部材料，也會被高分子復合材料阻擋住，不再繼續滲漏。大部分水利工程的地下、圍擋部分會使用此技術。

2.3" 高壓噴射防滲漏

高壓噴射防滲漏是一種輔助技術，此技術一般不能單獨發揮防滲漏作用，但與復合材料防滲漏、灌漿防滲漏等技術聯合使用后，往往可以提升后者的技術能力，能較好改善水利工程的防滲漏效果。在該技術應用中，一般選取可以提供較大壓力（通常不低于0.4 Mpa）的設備，將水泥砂漿等混合物噴射在目標表面，使目標表面的致密性得到改善，覆蓋一些較小的縫隙和孔洞等。在大量使用混凝土結構的水利工程中，高壓噴射防滲漏技術應用比較多見，對混凝土結構表面的處理效果也較為理想。

2.4" 混凝土板防滲漏

混凝土板防滲漏技術原理比較簡單，是一項多見而廣泛使用的防滲漏技術，在一些要求不高、防滲漏標準不嚴格的水利工程中，混凝土板防滲漏技術的使用依然比較廣泛。該技術主要借助混凝土板致密性較高、整體性較強的優勢，使較大的水流被直接阻擋在混凝土板外圍，減少滲漏水量。由于混凝土板之間仍存在裂隙和混凝土自身也存在小孔洞，因此，混凝土板防滲漏技術的防滲漏能力比較有限，通常可用于水利工程輔助結構中，如建筑邊緣、大壩周圍等處。

2.5" 混凝土連續墻防滲漏

混凝土連續墻防滲漏技術，是混凝土板防滲漏技術優化的產物，其主要特點在于應對混凝土板邊緣空隙滲漏水的問題，能夠大量應用在各類水利工程的防滲防漏結構中。應用該技術時，需要在施工區域開挖土方，根據混凝土連續墻的施工需要，確定地下部分的基本規格參數，之后放置鋼筋籠等強化物，再將混凝土灌入其中，待其干凝后與鋼筋籠等強化物形成一個整體，且目標區域內的混凝土也能連為一個整體，以提升工程的防滲漏能力，效果較理想。但混凝土連續墻施工工期較長、工程量也較大，在中小型水利工程應用難度大。

3" 水利工程中防滲漏技術的應用實例分析

3.1" 案例概況

2018年4月，XX省X地出于保護農田、保證水資源利用效果及提升下游居民居住安全的目的，擬在FS河上游區域進行水壩建設（以“FS河工程”代稱，下同）。該工程屬于非引水攔河工程，建設周期預計為11個月，工程預算3.2億元。工程規模整體不大，但FS河進入汛期后受到地勢影響水流較湍急，對攔河壩壩體的沖擊較強，要求當地能夠加強重視，提升水利工程的防滲能力，保證工程的綜合效益和使用價值。施工方對工程特點進行分析后，擬采用復合技術提升工程防滲漏能力。2019年3月，工程如期完成，建設效果良好，模擬分析結果也比較理想，使用3年后壩體和工程周邊區域無異常，這表明該工程防滲漏技術的應用效果良好。

3.2" 應用過程

FS河工程啟動前，建設方與施工方進行了交流，根據工程特點，擬定了包括防滲漏項目在內的管理計劃。借助BIM技術進行模擬，收集水體流動參數、水壓參數和混凝土結構防滲參數等，進行動態和靜態模擬，以了解所選技術是否合理得當。結合模擬結果，防滲漏技術主要選用3種，即復合材料防滲漏、高壓噴射防滲漏和混凝土板防滲漏。

在壩體建設過程中，組織攔水作業，以臨時溝渠完成河流人工引流，并做基礎性的清淤工作。準備工作完成后開始進行壩體建設，壩體以鋼筋混凝土為核心結構，主體建設完成后，與壩體西向位置（向水一側）進行施工，首先以水泥砂漿對壩體表面進行處理，使砂漿均勻分布于壩體西向各處。之后選取厚度超過0.06 mm的復合擋水膜，鋪設于壩體表面，鋪設完成后，繼續進行混凝土結構施工，使其完全覆蓋復合擋水膜。混凝土結構干凝完成后，使用0.4 Mpa高壓噴射槍將水泥砂漿噴射在壩體表面，做壩體表面縫隙、小孔洞的封堵。壩體周邊區域以混凝土板進行防滲漏施工，所用混凝土板均為現場制備，規格統一，根據其工作需要，參數設定為1.5、1.0、0.12 m（長、寬、厚）。沿壩體向周邊區域持續鋪設，主要強化提升壩體下方、側面區域的防滲能力。

所有施工環節結束后，繼續利用BIM技術進行模擬，收集建成后的工程基本參數，了解其是否能夠實現防滲防漏。模擬采用GB 50164—2011《混凝土質量控制標準》，測定河流底部區域壩體所受壓力為0.386 Mpa，取整數0.4 Mpa進行實驗，同時模擬洪峰來臨、水位升高時，大壩面臨的水壓變化，分別設定為0.6 Mpa、0.8 Mpa。分別在上述3個參數下組織實驗，均為1 000次，以1∶144 000的倍速設定實驗時間（即模擬1 min相關于大壩工作100 d）。從實驗結果可知，即便洪峰來臨、壩體底部壓力大量增加，在300 d模擬情況下大壩底部仍可保證較好的抗滲漏能力。

3.3" 結果分析

FS河工程投入使用后，持續運行3 a，當地出現了3次小規模水位增漲情況，出現1次較大規模的秋汛，水位上漲2.5 m，大壩均完成擋水，且周邊區域未出現明顯的滲水和漏水問題，這表明采用復合材料防滲漏、高壓噴射防滲漏和混凝土板防滲漏技術有效保證了FS河工程的防滲漏。其工程的積極之處在于采用了虛擬實驗的方式早期確定出合理的防滲漏施工方案，據此選取合適的水利工程防滲漏技術，工程建設完成后組織的模擬實驗，也能進一步輔助評估工作，以了解工程防滲漏能力是否達到標準。這為后續同類工程的管理工作提供了思路。

4" 水利工程中防滲漏技術應用時需要注意的問題

4.1" 材料質量管理

在水利工程中應用防滲漏技術，需要考慮所選材料是否質地優良，這是技術應用的基本要求。一般應在施工合同、施工方案和施工組織設計等標準文件中確定材料用量和質量要求，并由各方組織好技術交底，由監理方、施工方共同就材料進行質量管理。如水利工程防滲漏結構常用的鋼筋，通常以抽檢的方式確定其質量，其檢測內容、標準一般如下。

鋼筋材料進場前，應根據相關標準組織檢查，首先要查看鋼筋外觀是否存在嚴重的氧化銹蝕情況，無問題再做彎折角、抗拉伸和抗屈服強度測試，并檢測對角線差和延展率。質量達標后可允許鋼筋入場用于施工，反之則暫停進場，做二次檢查，如果二檢合格且二檢和一檢所有樣本綜合后也達到合格標準，可允許材料進場；二檢不合格，或二檢和一檢所選所有樣本綜合后不符合質量要求，材料不可進場。其他材料管理也采用此原則，確保用于水利工程及防滲漏部分的材料質地優良，消除材料問題對水利工程帶來的安全隱患、質量隱患。

4.2" 流程管理

相當一部分水利工程的建設周期都比較長、規模較大，需要較長時間持續施工，防滲漏技術的應用有可能覆蓋工程施工的全周期，這要求加強流程管理，了解防滲漏技術的應用情況和施工情況。具體工作中，依然以施工合同、施工方案和施工組織設計等標準文件和技術交底工作提供管理依據，據此做各環節的監督。如水利工程采用了混凝土板防滲漏技術，其施工過程中如果采用了非預制板，則應跟蹤混凝土板的現場制作工作。通常情況下，在施工前應根據標準要求，制備至少8個混凝土試塊，以測定試塊的防滲漏和防漏能力，選取最合適的工作方案。進入混凝土板制備環節后，跟蹤其制作工藝，確保混凝土的攪拌均勻、骨料粒徑大小均勻，干凝過程中養護到位，干凝時間符合混凝土（主要是水泥）制作要求。完成混凝土板制備后，還應查看其外觀是否存在裂縫等情況，還要檢測混凝土板內部結構是否存在裂縫、中空和蜂窩等問題。進入使用階段后，應根據混凝土板的鋪設、加固情況，在條件允許的情況下延長跟蹤時間，適當延伸到混凝土板應用后。因此，要全程了解防滲漏技術在水利工程中的應用情況，確保每一個環節規范有序，為技術發揮作用提供保障。

4.3" 質量檢測

水利工程中的防滲漏技術作用十分關鍵。因此，在完成一半施工后還應組織質量檢查，通常可采用2種檢測方法，即虛擬檢測和現場檢測。現場檢測方法比較多樣且成熟，如，針對防滲漏結構進行的無損檢測、滲漏實驗等，這些檢測技術依然可以常規采用。虛擬檢測則是近年來得到較多關注和應用的新方法，以虛擬現實技術為依托，以BIM技術為代表。完成工程建設后，可收集建設數據，利用BIM軟件和性能較好的電子計算機，建立一個虛擬模型，之后采用模擬分析的方式，通過調整計算機參數，模擬水流持續沖擊、水壓增加和水位變化等情況下，水利工程防滲漏部分的工作態勢，據此判斷是否有必要進行施工調整。如果模擬結果比較理想則不需調整，而如果模擬結果表明當前水利工程的防滲漏部分不能適應未來需要，則應在現有基礎上積極對施工方案及技術進行適當調整，如增加混凝土防護層的厚度以提升擋水能力等。虛擬檢測技術的運用也可集中在事前、事中階段，以了解技術方案的可行性，多角度提升防滲漏施工質量，保證水利工程的防滲漏能力。

4.4" 技術選用管理

目前，由于水利工程分類和特點的不同，所選用的防滲漏技術也各有不同，具體工作中主張應根據水利工程特點確定可用防滲漏技術，以保證所選防滲漏技術符合水利工程的實際需要。以該文所述的灌漿防滲漏、復合材料防滲漏、高壓噴射防滲漏、混凝土板防滲漏和混凝土連續墻防滲漏為例，其適用情況各有差別，具體如下。

灌漿防滲漏。適用于水利工程向水部分，如大壩壩體、水庫圍墻等。在各類土體環境下均有適用空間。造價低，施工技術簡單。

復合材料防滲漏。適用于水利工程向水且防滲漏要求較高的部分，如水利工程周邊工作站、近水工作臺等，可大面積應用，與其他防滲漏施工技術的聯用空間較大，造價較低，但施工復雜性高、工期可能因此延長。

高壓噴射防滲漏。適用于水利工程背水部分或防滲漏要求不高的部分，如岸基工作站迎風方向等。該模式施工技術要求高，工程造價略有增加。

混凝土板防滲漏。適用于地下防滲漏部分施工，在大部分水利工程中均有適用性，但其防滲漏能力稍弱。不能持續用于水流密集、流動頻繁的區域。該技術原理簡單，造價中等。

混凝土連續墻防滲漏。適用于地下防滲漏部分施工，在大部分水利工程中均有適用性，能夠防止滲水和漏水，但造價最高，施工難度大、周期長。

5" 結束語

綜上所述，防滲漏技術在水利工程中的應用比較普遍，一般能夠發揮預期作用，可預防水利工程滲漏水和漏水問題。目前，常見的水利工程防滲漏技術比較多樣，包括灌漿防滲漏、復合材料防滲漏、高壓噴射防滲漏和混凝土板防滲漏等，不同防滲漏施工技術在工藝和特點上存在差異，需要根據具體情況酌定。案例分析中，借助混凝土連續墻等防滲漏技術，工程建設態勢、應用情況良好。因此，在水利工程實際施工中，應用防滲漏技術應重視材料管理、流程管理、技術選用和質量檢測，從不同角度應對可能出現的問題，確保防滲漏技術的積極作用得到有效發揮。

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