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水利工程堤防防渗施工技术应用研究吕志刚

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：吕志刚

[导读] 摘要：随着社会经济的不断发展，我国基础水利设施建设日趋完善。

        哈尔滨市呼兰区基层水利服务管理总站黑龙江哈尔滨 150025
        摘要：随着社会经济的不断发展，我国基础水利设施建设日趋完善。水利工程建设中，堤防工程是其施工的重要内容，确保堤防工程的高质量化，对于我国水害防治和水资源应用具有重大影响。然而长期以来，堤防渗漏是影响其建设质量和应用安全的重要因素，对水利工程社会服务功能的发挥造成严重阻碍。当前，中国特色社会主义进入新时代，水利改革发展面临新形势、新任务、新要求，水利工程补短板、水利行业强监管是当前和今后一个时期水利改革发展的总基调。要补齐水利发展短板，实现水利工程的高质量建设，水利施工人员必须科学地解决堤防防渗问题，切实做好水安全保障工作。
        关键词：水利工程；堤防防渗；施工技术；应用
        一、防渗施工在水利工程堤防中的意义
        水利工程建设是一项对百姓民生产生深远影响的大工程，所以做好堤防防渗工作十分重要，它对整个水利工程的建设过程都存在着较大的影响。在我国早期年代的水利工程建设项目多为小型的，因此对水利工程的堤防防渗技术的要求并不十分的严格。但是，对于现代社会，水利工程项目十分冗杂、庞大，很多因素都能对水利工程的安全产生不可预计的作用，尤其是水资源对水利工程的影响十分巨大，这就对水利工程的质量要求很高，所以项目施工单位一定要从源头做好把关，提高单位自身的堤防防渗技术的施工技术水平。
        二、堤防防渗施工存在问题
        1、材料选择尚不标准
        施工材料是水利工程堤防建设的基础。确保施工材料的规范化、质量化应用对于堤防防渗施工质量提升具有重大作用。从实践过程来看，我国堤防防渗施工的材料应用尚存在以下问题：（1）土质应用尚不标准。在水利堤防工程建设中，将软弱土转换为优质土是建设施工的基本原则。部分施工单位没有进行堤岸区域内软弱土质的替换，造成了严重的岸堤沉降现象，影响了堤防工程的防护质量。（2）材料应用过程不够规范。“移挖作填，就近取土，减少运距”是水利工程建设一项基本原则，但在施工过程中，土方外运的现象仍然较为严重，在增加堤防工程建设成本的同时，极易造成工程渗漏现象的发生，影响水利工程建设质量。
        2、技术把控尚不全面
        作为水利堤防建设质量提升的关键，施工技术应用对堤防防渗效果具有重大影响。水利堤防的建设受到施工环境的直接影响，要确保防渗质量符合设计标准，施工人员必须因地制宜地选择最优施工技术方案。当前帷幕灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、混凝土防渗墙、自凝灰浆防渗墙、高压喷射防渗墙、水泥土搅拌桩防渗墙等是常用的堤防防渗技术，并根据施工环境、土层结构、施工具体情况妥善选择。然而受自身作业能力的局限，施工单位在堤防防渗施工中往往只选择混凝土防渗墙和高压喷射防渗墙两种技术，使得堤防防渗施工很难发挥最大效果，影响了整体的应用水平。
        3、质量监管尚不合理
        我国对于堤防工程的建设提出了较高的检验和验收标准。譬如铺料施工，相关规范要求必须对铺料厚度、土块直径、压实机种进行控制（如表1）。同时，鉴于水利工程堤防建设的特殊性，对于部分施工结构需聘请第三方机构进行检测；然而实践过程中，受建设工期、监管认知等因素的影响，总体监管相对不足。
        表1 水利堤防铺料规格指标表

        三、水利工程堤防防渗施工技术应用
        1、帷幕灌浆防渗
        在水利工程堤防施工期间，采用这种防渗技术时，先要依照适宜的配制比配制浆液，以从根本上确保浆液的胶凝性、流动性。针对配好的浆液，通过钻孔压整合至裂缝上的岩层内，待检测到浆液胶结硬化程度符合工程设计要求后，其有益于全面提升岩基结构的强度，改善其抗渗、防震性能。帷幕灌浆防渗技术用于水利工程施工实践中，常用方法以孔口封闭灌浆、纯压式灌浆等为主。
        2、高压喷射防渗墙
        高压喷射防渗墙技术实质上就是在高压工具的协助下喷射浆液，对土层结构形成一定冲击、破坏，且对土层内颗粒整合过程有较明显的促进作用。在该防渗技术的支撑下，能确保浆液胶结硬化以后具备较强的防渗性，提升了堤防地基结构的稳固性。将高压喷射防渗墙用于水利工程中，应先采用钻孔机进行钻孔，立足于工程实况合理安放灌浆管。尽量确保灌浆管与灌浆部贴合的有效性，为灌浆管喷头把浆液迅速喷射至土层内创造便利条件。并在搅拌、切割等手段的协助下，改善土层的结合度，进而和浆液有效混合，凝成新物体。高压喷射防渗墙在现实应用中体现出施工流程简易、相关机械设备便于操控、施工效率偏高、降低工程造价成本等诸多优势，故而该类防渗技术在水利工程建设领域有较广泛应用，常用方法有旋转喷射、定向喷射以及摆动喷射等。其中，旋转喷射法在地基加固施工领域表现出良好效能，保证地基结构形态等指标均符合工程设计标准，减少或规避变形、渗透等不良情况。地基防渗施工期间联合使用定向喷射与摆动喷射。
        3、混凝土防渗墙
        该类防渗技术始源于上个世纪60年代，隶属于垂直性的防渗技术。在时间推进及科技创新的大背景下，该项技术水平有所改进优化，并用于水利工程堤防施工领域中表现出良好效能。
        混凝土防渗墙技术在堤防工程地基渗漏预防、治理领域均体现出适用性，针对已发生渗漏的工程，及时采用该技术补救，对渗漏水病害发展进程能起到较好的阻断作用。混凝土防渗墙具体应用过程中，有浅薄型、深厚型之分。防渗墙的最适深度为10~20㎝，特殊情况下深度可以拓展至30㎝；墙体厚度取值区间为100~250mm，最大值为300mm。目前，混凝土防渗墙在江河等地水利工程堤防、土石堤防的防渗漏施工领域均有应用，在以上工况下，建议将坝基厚度控制在30㎝左右，并且水头相对偏小，和浅薄型防渗墙厚度相比较，深厚型墙体厚度大概有三倍的提升，一般在600~800mm范围内取值，最厚能达到1300mm。现已有工程实践表明，深厚型防渗墙在水头＞20大坝防渗施工中体现出较高适用性。
        4、垂直铺塑防渗
        该项防渗技术在水利工程中的应用原理是在链斗式挖槽机的协助下，对工程坝体、坝基实施开槽处理，随机敷设防渗塑膜，在回填处理手段的协助下，历经析水处理固结，回填料形成以塑膜为主体的复合型防渗帷幕。防渗体无接缝，在适应性、整体性及连贯性等方面占据优势，能显著提升水利工程的防渗能力。大多数情况下，垂直铺塑防渗挖槽深度均＜15m，将槽宽控制在15~30㎝，该项技术多用在平原地区截渗深度偏小的水利工程堤坝防渗墙上。
        结束语
        大缝隙灌浆施工过程中压力相对较小，同时裂缝灌浆过程当中的压力较大，在实际的施工过程中必须要严格控制实际的灌浆量大小，有效结合新型的灌浆施工模式，充分保证墙体整体灌浆的密实程度，提高了整个堤防工程的稳定性。
        参考文献：
        [1]刘伟.水利工程堤防防渗施工技术初探[J].建筑工程技术与设计，2017（33）：1379.
        [2]王方铭.水利工程堤防防渗施工技术的分析[J].中外企业家，2019（11）：106.
        [3]蒋明辉.解析水利工程堤防防渗施工技术[J].建筑工程技术与设计，2017（36）：1664.