水利工程施工中堤坝防渗加固技术探析

水利工程施工中堤坝防渗加固技术探析

石新荣

中国水利水电第三工程局有限公司，陕西 西安 710024

摘要：在水利水电工程中，堤防是控制洪水、调节水源的主要手段。但是，因土壤具有一定的渗透特性，往往会产生渗水现象。渗漏不但造成了大量的水资源浪费，而且对坝体的稳定也有一定的危害。所以，对大坝的防渗与补强技术进行研究与运用，是保证大坝安全运营的一个重大问题。在这一背景下，本文就水利建设过程中大坝的渗漏与补强的工艺问题作一简单的论述，为今后的工程建设提供借鉴。

关键词：水利工程施工；堤坝防渗；加固技术；探析

引言

大坝的渗漏与补强是伴随着科学技术的发展而发展起来的。常规的处理方法是通过手工铺设防渗体来进行。但是，上述技术不但工作量大、周期长，而且很难达到理想的密封效果。随着抗水性大分子、高分子新材料的出现，新一代的建筑工艺的采用，使大坝的渗漏控制有了更多的可能性。

1水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用的重要性

在水利建设项目中，大坝的渗漏与补强是不能忽略的。在水利水电工程中，堤防起着防洪减灾、高效蓄水的作用。但在实际运行中，因自然土层渗透率高或施工条件差，易造成坝体渗漏，造成水土流失、生态环境污染等问题。在大坝建设过程中应用大坝的防渗与补强措施，以保证大坝的安全与可持续发展。大坝防渗与补强是改善大坝防渗能力的一种有效措施。通过对已有渗漏点进行修复、填充缝隙、提高土体的紧实度与稳定性，达到降低渗漏的目的。采用土工合成材料、防渗层、防渗帷幕等多种防渗材料及方法，对土体进行防渗处理，为防止水土流失提供了一种新的途径。采取上述工程技术，既能增强大坝的总体防渗性能，又能对周围的生态环境起到一定的防护作用。在水库大坝中运用这种方法进行大坝的防渗处理，对促进我国水利事业的可持续发展具有重要意义。

2水利工程施工中堤坝渗漏问题分析

2.1泥土层的渗透性差造成堤坝渗漏

土体的渗透系数与其颗粒组成、孔隙结构和含水量有关。如果土体中含有太多细小的微粒，或是渗透性能不佳的粘性土，则会造成土体内部的水聚集，从而加大了渗水的危险。具有较高渗透系数的土体，其内部及周边土体中的水分将持续地向外渗，从而增大了坝体的泄漏危险。水分经孔隙渗入坝体，不但造成了巨大的水资源损失，而且易诱发土体的软陷，严重威胁大坝的安全运行。另外，由于渗透水流的存在，土体受到严重的侵蚀，从而降低了大坝的耐冲性，增大了大坝的稳定性和溃堤的危险。

2.2堤坝基础异常问题导致渗漏

大坝地基中出现的地基脱空、地质断层、导水管及渗流道等病害都会引起坝体的漏水。地基中的孔洞将使水从裂隙中渗入坝体。如果地基中有无填实的空腔，则水分就会顺着空腔向坝体内渗透，从而增大了渗水的几率。此外，洞室还会引起土体的松动与变形，从而降低土石坝的防渗性能。当大坝所在区域有一条地质断裂时，就会有水流通过这条断裂而渗漏出去。地质断裂是一种普遍存在于地层中的裂隙带，它一般都具备渗透作用。如果有一条断裂线穿越大坝地基，则有可能沿该断裂面侵入大坝，从而增大了泄漏的危险。

2.3堤坝结构缺陷导致渗漏

大坝是一种多级建筑物，包括过渡段、隔离墙和上游护坡等。一旦大坝出现裂缝、裂缝、渗漏等情况，则有可能使渗漏的水流从裂缝中渗入坝体。将土石填筑区和砼隔离墙相结合的是转换层。若转换区建筑物有损坏或漏水现象，则会使雨水从该处渗入，从而增大坝体的漏水危险。防渗隔离墙是防洪减灾的重要措施。如果隔离墙出现裂缝、漏水或施工过程中出现的问题，则会使混凝土中的水分通过隔离墙渗透到填筑区中，造成渗漏。

3水利工程施工中堤坝防渗加固技术

3.1水泥土搅拌桩防渗墙加固技术

水泥浆搅拌桩是将水泥浆等胶凝物质加入场地中，经搅拌机将其拌和，制成一种既有一定强度又不透水的加固体。将该方法用于堤防建设，可以有效地改善地基的防渗性能和稳定性能。其施工流程为：钻孔，注水泥浆，搅拌，成桩。在实际施工中，应结合实际情况及施工要求，选择合适的桩直径、桩深及桩间距。该工艺具有施工快捷、适用范围广、对软土地基处理效果好等优点。利用原位土壤改良土壤，可降低搬运及掩埋费用。然而，该工艺对搅拌装置的使用有很高的要求，在使用时必须对水泥浆配比及混合料的均匀性进行严格的控制，才能保证混凝土的强度。

3.2混凝土防渗墙加固技术

利用防渗墙对坝体进行防渗处理，就是在坝体渗漏处构筑一堵水泥墙来实现防渗。该方法一般用于渗透率高或流速较快的地区。采用开挖防渗槽，安装钢筋笼，浇注混凝土的方法。防渗墙厚度、防渗墙深度及防渗墙长度应结合工程实际情况及工程实际情况进行合理确定。该工艺的优势是：混凝土墙具有较高的强度和较高的耐用性，能够长久地阻挡水的流动。对堤防的总体稳定也有一定的提高作用。然而，该方法造价昂贵，对施工条件有更苛刻的条件，必须对工期及工期进行合理的安排。在砼浇筑过程中，应注意温、湿等因素对砼硬化的作用，以保证砼的密实度和均匀性。

3.3自凝灰浆防渗墙加固技术

水泥砂浆防渗隔离墙是一种常用的防渗措施，它是一种应用于堤防工程中的防渗措施。它是将特殊的水泥砂浆灌注于坝体内，以达到不透水的目的。水泥砂浆是一种由水泥、粉煤灰、石灰及少量助剂等构成的水泥砂浆，掺入水泥后可自行固化，并与土壤颗粒粘结在一起，使其具有较好的防渗性能。其主要步骤为：决定注浆点位置，钻孔，灌注砂浆及砂浆养护。该工艺施工简单，造价相对低廉。对各类土壤均有较好的适应性，对细颗粒土特别有效。但水泥砂浆的比例及流动性能对其渗透性能有较大的影响，必须严格掌握比例及灌浆压力。另外，对灌浆后的养护时间也要进行严格的管理，保证砂浆在灌浆过程中能够被完全渗入和硬化。

3.4垂直铺塑加固技术分析

立面胶结法是一种新型的堤防工程补强措施，其目的是改善坝体的抗渗能力。采用在坝体内外壁纵向设置不透水面的不透性薄膜，从而构成了一种高效的防水材料。一般采用高密度聚乙烯（HDPE）或 PVC （PVC）作为防水薄膜，其耐化学腐蚀、抗老化性能优良，可经受长时间的土壤侵蚀。其主要步骤为准备工作，铺设防渗膜，接缝处理及防护。在施工过程中，应注重薄膜材料的平直度及接头的严密性。竖向铺设塑料复合地基具有施工速度快，效果直观，对周围环境影响少等优点。但该工艺对操作工人的技能有很高的要求，而且还必须有专门的装备和技术支撑。另外，薄膜材料的长期稳定性能及使用寿命也应受到重视。在工程实践中，应充分考虑地下水位、土质等各种影响，以保证工程的长期稳定与可靠。

3.5 帷幕灌浆加固技术

帷幕注浆是一项重要的防渗措施，尤其是针对大坝，其防渗效果尤为显著。该方法的关键在于在坝体内部或坝基中设置一层持续注浆，从而切断地下水的渗流通道。一般采用水泥浆或化学浆液或两者的混合浆液，经钻孔灌注至指定部位。其主要步骤为钻孔，测量钻孔深度及定位，注浆及注浆后检查。该方法的优点是可用于解决复杂地层中的渗流问题，特别是对裂缝较大的岩体。帷幕注浆既能改善坝体的防渗性能，又能加强坝体的总体稳定。但由于其工艺复杂，对注浆材料的配比、流动性及养护时间要求严格。另外，在注浆施工中，必须充分考虑地质构造、水文条件及坝体结构等因素，以保证注浆施工的连续与高效。

3.6 高压填充式灌浆法加固技术

高压注浆是一项行之有效的防渗处理方法，其作用是对土体进行有效的处理和处理。该工艺利用高压注浆将注浆物质灌注至土体内，以达到提高地基强度、降低渗透率的目的。注浆物料一般分为水泥浆、粘土浆和化学浆三种。按钻孔、注浆管安装、高压灌浆、检验等工序进行了详细的论述。该工艺具有良好的改良土壤性能，尤其是对细、松软地层有较好的改良作用。采用高强度注浆法，保证了注浆体在土层中的嵌入深度，加强了整个结构的加固。但是，这种方法需要很高的精度和专门的技巧，特别是对浆液的压力和注浆量的控制。同时，在灌浆时要严密监测地基的反应，防止因过量灌浆而引起地基变形或地表抬升。另外，合理地选用适当的浆液并准确地进行注浆，是保证其长效稳定的关键。

4水利工程施工中堤坝防渗加固策略

4.1优化堤坝防渗体系，落实加固方案

在水利工程建设过程中，对大坝的防渗系统进行合理的设计，实施除险加固措施，是保证大坝建设的质量与安全性的关键。该战略涉及对堤防的防渗漏构造进行综合评价与设计，以保证其可以有效地阻止水的泄漏与渗入。首先，必须对大坝工程场地进行细致的勘察与水文勘察，才能对坝体所处地区的地质构造及水力特征作出正确的判定。在此基础上，设计人员可以根据试验结果来决定最佳的防渗材料及施工方法，如选用适当的灌浆材料，设计出合理的隔离墙结构。因此，在进行补强时，必须充分考虑到不同的气候条件及气候条件，并保证其具有较强的应变能力。另外，在工程实践中，必须采取有效的工程工艺及质量监控手段，保证工程的质量。为保证该系统的长效稳定、高效运行，必须对其进行经常性的维修与检查。

4.2加强滑坡与崩岸问题的控制

在水利水电工程大坝的施工中，防治滑坡和塌岸是非常重要的一环，尤其是在一些特殊的地形地貌和降雨条件下。要想达到防治边坡失稳的目的，就必须深入研究大坝周边的地质、水文特征。这涉及对土壤类型，地下水条件，降雨形式和它们对土壤稳定的作用的理解。在此基础上，通过对坝体边坡进行加强、对坝体进行适当的防渗处理，通过对坝体进行适当的防渗处理，降低地下水位，或者采用植物材料来加强土体的内聚力。另外，在工程建设中，应采取适宜的施工工艺及措施，尽量减小其对大坝的不利影响。比如，在建设时要注意防止过量开挖、堆放，降低边坡的安全隐患；在项目完工后，对项目进行连续的监控与维修工作也是十分必要的。其中涉及对堤防及周边区域进行经常性的稳定监测，监测雨量与地下水的变动，并对潜在的塌方或崩塌进行及时处置。在此基础上，提出了防治边坡失稳的对策。

4.3加强方案设计安全性，加设防水层

我们都知道，防洪是一种常见的防洪措施，在洪水来临前，人们会修建一些大坝来抵御洪水，保证该地区不受洪水的侵袭，但是，由于大坝长期浸泡在水里，其地质构造也会发生改变，从而对大坝的防渗性能造成不同的影响。因此，对于以上问题，也应该主动探究出好的对策，及早采取相应的对策，以免造成更大的问题。在这种条件下，如何进行有效的渗透和处理就成了至关重要的问题。

要想改善水利工程的可靠性和安全性，防止漏水的发生，就必须进行合理的设计和施工。为此，我们必须根据水利水电工程的特点，根据实际的实际条件，选择合适的水利水电工程大坝的防渗加固工艺，对建设项目进行优化和改进。另外，还要主动地进行调研工作，这对设计师和现场管理人员提出了更高的要求，他们需要到施工现场去进行实地调研，真正弄清楚施工现场的实际状况，然后根据最后的调研成果，提出两个以上的防水加固方案，以便当其中一个方案不可行时，可以换一个方案进行控制。在对上游大坝进行防渗处理时，一般采用了粘性斜墙法和注浆法等，但无论采用何种方式，都需要有关工作人员现场调查，而隔离墙的设计是此项工作的重点。在建设阶段，还要对有关工作做好标记，在运用防水加固技术时，要对砂砾和泥土造成的影响给予足够的重视，从而消除施工中可能出现的各种隐患，同时还要具有前瞻性，事先对防渗加固的施工计划进行改进和制定，建立一套科学的应急预案，只有如此，才能保证应急工作和建设工作同时进行，从而使水利建设的效果得到显著的提升。

需要说明的是，在进行水利工程建设过程中，防水层是一个重要的组成部分，在进行施工准备时，需要有关工作人员对室内及层进行仔细的检测，确保以上各项都满足了技术要求之后，才能选择合适的涂料和防水卷材，在防水层施工完成后，还要防止在搅拌过程中以及在管线焊接过程中对防水层造成损伤。

5结束语

堤坝防渗加固技术在水利工程中起着至关重要的作用。通过研究和应用各种现代化的防渗材料和加固技术，我们能有效地解决渗漏问题，提高水利工程的安全性和稳定性。然而，随着科技的不断发展，堤坝防渗加固技术也需要进行持续的研究与创新，以满足日益增长的工程需求。通过共同努力，我们可以进一步完善防渗技术，保障水利工程的可持续发展。

参考文献：

[1]许路.探析水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2021(7):2.

[2]陈娟.水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用及质量控制分析[J].电子乐园, 2023(1):0193-0195.

[3]钱宽,刘红升,陈美娟,等.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的探讨[J].写真地理, 2022(23).

[4]刘艳珍.水利工程施工中堤坝防渗加固技术应用及质量控制[J].珠江水运, 2021(15):2.

[5]贺永升.探析水利工程施工中堤坝防渗加固技术[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2021(9):2.