水利工程施工中堤坝防渗加固技术

水利工程施工中堤坝防渗加固技术

胡雪

新平县水利项目规划中心，云南省玉溪市653400

摘要：水利工程作为国家基础设施的重要组成部分，在防洪、灌溉、供水等方面发挥着不可替代的作用。而堤坝作为水利工程的关键设施，其防渗性能直接关系到工程的安全性与有效性。在我国，众多的水利堤坝由于建造年代久远、自然侵蚀等因素，存在不同程度的渗漏问题。这不仅威胁到周边地区人民的生命财产安全，也影响了水利工程的正常运行。因此，深入研究堤坝防渗加固技术具有极为重要的现实意义。

关键词：水利工程；施工；堤坝防渗加固技术

引言

随着社会的不断发展，人们对水利工程的依赖程度日益增加。堤坝作为水利工程的屏障，一旦发生渗漏，可能引发严重的后果。从历史上的洪水灾害来看，很多都是由于堤坝渗漏进而导致溃坝造成的。在当前的水利工程建设与维护中，如何确保堤坝的防渗性能是一个亟待解决的问题。堤坝防渗加固技术的发展与应用，是保障水利工程稳定运行、提高水资源利用效率、保护生态环境的必然要求。

1堤坝防渗加固的必要性

堤坝防渗加固具有至关重要的必要性，堤坝渗漏会削弱其防洪能力，在洪水期，若堤坝存在渗漏，内外水压差会使渗漏加剧，可能导致管涌、流土等险情，严重时会引发堤坝溃决，对下游地区造成毁灭性的洪水灾害，威胁人民生命财产安全。例如，一些老旧的土坝，由于长时间运行，土体结构疏松，渗漏风险增大。渗漏会影响堤坝的稳定性，持续的渗漏可能带走堤坝内部的土颗粒，使堤坝内部出现空洞，破坏堤坝结构的完整性，导致边坡失稳等问题。从水资源利用角度看，渗漏会造成水资源的浪费，对于一些用于灌溉、供水的水利工程堤坝，渗漏意味着水资源的无端流失，不利于水资源的有效管理和可持续利用。随着使用年限的增加和环境因素的影响，堤坝自然老化和损坏不可避免，防渗加固能延长其使用寿命，确保其功能的正常发挥。

2堤坝渗漏的原因分析

堤坝渗漏主要由以下原因造成，地质因素方面，若堤坝建于地质条件复杂区域，如存在砂层、溶洞或断层裂隙的地基上，这些薄弱部位易成为渗漏通道。例如在岩溶地区，地下溶洞相互连通，可能使堤坝底部出现渗漏。施工因素不可忽视，施工中使用的土料、石料等材料如果不符合质量要求，如土料含沙量过高、石料存在裂缝等，会降低堤坝的防渗性能。施工工艺不当也是重要原因，像在填筑堤坝时压实度不足，土体内部存在较大空隙，水流容易通过；防渗墙施工时墙体厚度不均或存在孔洞，无法有效阻挡水流。运行管理因素同样关键，长期遭受水流冲刷，堤坝坡面或底部的防护层被破坏，容易引发渗漏。另外，水位频繁大幅度变化会对堤坝产生较大的压力差，使堤坝内部结构受到破坏，进而导致渗漏，若维护不及时，如未能及时修补表面裂缝等微小损伤，也会发展成渗漏问题。

3水利工程施工中堤坝防渗加固技术

3.1混凝土防渗墙技术

混凝土防渗墙技术在水利工程堤坝防渗加固里应用广泛，其原理为构建连续混凝土墙截断渗流路径。施工时，测量放线确定位置后，利用冲击钻或抓斗等造孔，期间泥浆护壁极为关键。像砂性土质地基，泥浆比重需控制在1.2-1.3左右，这依据地质条件和设计要求调配泥浆性能指标。清孔完毕就浇筑混凝土，配合比设计要保证抗渗性、流动性与强度。导管法浇筑时，导管间距、埋深等参数精确控制很必要。该技术优点众多，防渗效果佳，墙体渗透系数极低，能抵御高水头压力。其墙体整体性好且耐久性强，能适应各类堤坝。对于大型水利工程堤坝的地基防渗要求，它能很好满足，在水利工程安全保障方面有着不可替代的作用。

3.2高压喷射灌浆防渗技术

高压喷射灌浆防渗技术是利用高压喷射流对地层进行冲切、搅拌，同时将水泥浆等浆液喷射注入地层，经过凝结固化后形成防渗结构体。施工时，先通过钻孔设备钻孔至设计深度，然后将带有特殊喷嘴的喷射管下放到孔底。根据工程需要，可采用旋喷、定喷或摆喷等不同的喷射方式。在旋喷方式下，喷射管以一定的速度旋转并提升，形成圆柱状的凝结体；定喷则是喷射管固定方向喷射，形成板状凝结体；摆喷是喷射管在一定角度范围内摆动喷射，形成扇状凝结体。高压喷射灌浆技术对不同地质条件的适应性较强，如在粉质黏土、砂土甚至含有少量砾石的地层中都能取得较好的防渗效果。该技术施工速度较快，设备相对简单，能够在较小的施工场地进行作业，并且可以根据需要灵活调整防渗结构体的形状和尺寸，有效控制工程造价。

3.3黏土铺盖防渗技术

黏土铺盖防渗技术是一种传统且经济有效的堤坝防渗加固方法，其原理是在堤坝的上游面铺设一层具有一定厚度和长度的黏土铺盖。黏土的选择要符合一定的标准，如黏粒含量要高，塑性指数要合适等。施工前，需要对铺盖场地进行清理和平整，去除杂物和松散土层。然后按照设计厚度分层铺设黏土，每层厚度一般控制在20-30cm左右，铺设过程中要进行压实，压实度要达到设计要求，通常不低于90%。黏土铺盖的长度设计要根据堤坝的水头、地基渗透系数等因素综合确定。较长的黏土铺盖可以有效延长渗径，降低渗透坡降，从而减少堤坝的渗漏量。这种技术的优点是材料来源广泛，施工工艺简单，成本较低。特别适用于小型水利工程堤坝或者作为大型堤坝防渗加固的辅助措施。

3.4土工膜防渗技术

土工膜防渗技术是现代水利工程中广泛应用的一种新型防渗技术，土工膜是一种高分子聚合物制成的薄膜材料，具有极低的渗透系数和良好的柔韧性。在施工时，首先要对堤坝的铺设面进行处理，确保表面平整、干燥、无尖锐物。土工膜的铺设要从堤坝底部开始，沿坡面向上铺设，相邻土工膜之间要采用焊接或粘接等方式进行连接，焊接质量要严格控制，如焊接宽度要达到设计要求，焊接处要进行检测，确保无渗漏。在土工膜铺设过程中，要进行适当的锚固，防止土工膜被风吹起或在水流作用下移位。土工膜防渗技术的优点是防渗性能极佳，重量轻，便于运输和施工，而且具有较好的抗老化性能。它适用于各种类型的堤坝，尤其是在一些对防渗要求极高且地基条件较为复杂的水利工程中应用效果显著。

3.5灌浆防渗技术

灌浆防渗技术包含帷幕灌浆和劈裂灌浆等，帷幕灌浆是在堤坝地基或坝体钻孔后灌注浆液形成防渗帷幕，施工时，钻孔的间距、深度和角度依工程地质勘察与设计要求而定。浆液配合比根据地层渗透系数、孔隙率调整，保障空隙填充效果。帷幕灌浆中压力控制是重点，压力过高会使地层抬升或破坏，过低则浆液难以扩散。劈裂灌浆借助土体应力分布规律，钻孔灌浆液使土体劈裂，浆液在劈裂面扩散凝结来提升防渗性能。灌浆防渗技术的优势明显，它能有效处理堤坝深部渗漏通道，增强整体防渗能力。由于可依据不同地质和渗漏情况灵活调整灌浆参数，所以在多种复杂的水利工程堤坝防渗加固工程中得以广泛应用，是保障堤坝安全的重要技术手段。

结束语

综上所述，堤坝防渗加固技术在水利工程中占据着举足轻重的地位。通过采用合适的防渗加固技术，能够有效解决堤坝渗漏问题，提高堤坝的安全性和耐久性。无论是传统的黏土铺盖技术，还是现代的土工膜防渗技术等，都在不同的工程场景中发挥着独特的作用。

参考文献

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