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水利水电工程中堤坝渗漏原因以及防渗加固技术研究

发表时间：2021/6/22 来源：《基层建设》2021年第6期作者：董彦彬1 张翔宇2

[导读] 摘要：在水利水电工程中，最关键的就是水利水电工程中堤坝的防渗漏问题。水利水电工程中一旦出现堤坝渗漏的现象，必然会产生严重的安全问题。

        1.天津市水利工程有限公司天津市 300222；
        2.天锋环保（天津）有限公司天津市 300200
        摘要：在水利水电工程中，最关键的就是水利水电工程中堤坝的防渗漏问题。水利水电工程中一旦出现堤坝渗漏的现象，必然会产生严重的安全问题。因此，针对水利水电工程中堤坝渗漏问题一直是相关部门的重点研究内容。在以往针对水利水电工程中堤坝渗漏方面的研究中，主要采用虹吸放水管加固水利水电工程中堤坝，起到堤坝防渗漏的作用，但此种方法在应用中仍然偶然会出现堤坝渗漏现象，证明传统方法无法彻底解决水利水电工程中堤坝渗漏问题，在以往研究中仍有不足之处有待加强。为此，本文通过设计一种水利水电工程中堤坝防渗加固技术，致力于弥补传统技术中的不足，彻底解决水利水电工程中堤坝渗漏问题。
        关键词：水利水电工程；堤坝渗漏；原因；防渗加固技术
        1在水利水电工程中使用防渗技术的价值所在
        在国家的发展过程中，科技强国成为发展的主题，并将其作为推动经济发展的强有力的引擎部分，使越来越多的科技成果涌现出来，并且将其实际运用在具体施工中，这也在很大程度上使水利水电工程的施工技术水平得到了提升。目前水利水电工程的建设，对河流流域的整治，工业的持续发展与生产，农业的生产与灌溉以及防洪蓄洪、水力发电等各个方面，都发挥着至关重要的作用。这些方面都关系到国家的经济发展与建设以及人民生活的正常所需。
        在水利水电工程中，其渗漏现象是当前相关的施工企业以及政府管理部门需要高度关注的重点质量问题。加之在进行具体施工的过程中，有诸多因素对其施工质量产生严重影响，导致工程建设质量的不达标。比如，水利水电工程中大坝基础、大坝的主体部分均发生程度不同的渗透现象。对工程的运行效率、质量产生较大影响。若没有对其进行及时处理，将会随着时间的推移，使渗漏现象不断加重，最终影响到相关人民群众的财产与生命安全，使相关企业需承担较大经济利益，并制约了经济的长时间稳定发展。由此可见，在水利水电工程的具体施工中，做好防渗技术的监督与使用，对于保障水利工程的价值发挥以及经济的可持续发展有着不可替代的作用。
        2水利水电工程堤坝渗漏的主要原因
        2.1材料缺陷
        当前很多水利水电工程选择建设土石坝式堤坝，这类堤坝结构的力学性能较为优异，具有适用范围广、稳定性能好、成本低廉等优势，符合施工标准。但是，随着时间推移，堤坝结构持续受到水流冲刷作用力影响，致使岩石内部颗粒结构产生程度不一的变化，逐渐加剧岩石结构破坏程度，堤坝结构性能持续下滑。如此，在岩石结构性能下滑幅度过大，或是遭遇较强水流时，容易出现堤坝渗漏问题，并在问题严重时引发坝体塌陷等安全事故。同时，使用劣质材料，也会提高堤坝渗漏问题的出现概率，如使用的填料内混入腐殖土等杂质，或土块未得到完全粉碎处理便投入使用。
        2.2结构变形
        与普通建筑工程相比，水利水电工程所处运行环境较为特殊，堤坝结构底部长时间浸泡在水体中，受到水面上下温度差、环境湿度与不同应力的影响，随着时间推移，坝体结构将会出现自身形变现象，在形变量超过一定程度后导致堤坝结构扭曲变形，破坏结构稳定性与抗渗性能。因此，在水利堤坝工程施工及使用期间，不但需要采取防渗加固技术措施，还需要持续对堤坝形变量进行观测。
        2.3技术缺陷
        在部分水利水电工程中，由于堤坝方案存在技术性问题有待解决，或是出现错误施工与违章操作等不规范行为，导致所建设堤坝结构质量与预期施工要求产生出入，并未达到工程质量标准。如此，在水利水电工程使用期间，受到复杂运行环境与水流冲刷作用影响，可能出现堤坝渗漏与结构开裂等质量通病。例如，在某水利水电工程中，施工人员并未严格按照设计方案开展分段施工与接头处理作业，导致堤坝结构层与防水层分层，在堤坝使用期间出现渗漏现象。

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        3水利水电工程堤防防渗技术的具体应用
        3.1土工布防渗技术
        土工布防渗技术主要是利用塑料薄膜作为防渗的基础材料，结合无纺布做成的土工防渗材料，其性能较稳定，防渗效果较好。在水利水电工程堤防防渗技术的应用中，土工布防渗技术的应用较为广泛。应用土工布防渗技术时需要注意土工布接缝位置的处理，主要采用热焊接的方式，实现PE膜的表面加热处理，确保表面熔化后，通过压力的作用实现融合。对于所铺设的土工布，要确保接缝位置不能出现油污和粉尘等，注重接缝的防水处理。例如，在进行土工布防渗技术应用前，需要全面勘查施工地点的地质情况，综合分析施工地点的土壤条件，明确土工布的选择类型，然后开展后续的施工操作，保障水利水电工程的防渗质量。
        3.2混凝土防渗墙施工技术
        混凝土防渗墙技术的应用较为简单，效果较为理想，对施工人员的要求也较低，可以实现水利水电工程堤防防渗水平的全面提升。由于灌浆混凝土的质量决定了混凝土防渗漏墙技术的防渗效果，因此在应用混凝土灌浆技术时，需要全面控制灌浆的过程，注重混凝土浆流的均匀，以此达到预期的灌浆要求。在混凝土灌浆的过程中，先必须进行钻孔，且钻孔的效果直接影响后续混凝土灌浆技术的应用。因此，钻孔需要确保孔壁的竖直，灌浆的过程要确保均匀，做好后续的测量，从而实现设计的施工目标。对于混凝土防渗施工技术的实际应用，需要从施工的角度进行全面管理。在施工前，需要根据设计施工的要求，研究水利水电工程发生渗水的土层情况，结合实际情况进行后续处理。如果渗漏发生的土层整体深度较浅，可以将水泥浆灌入土层中搅拌，发挥水泥土柱的作用，达到良好的防渗效果。
        3.3高压喷射灌浆技术
        应用高压喷射灌浆技术可以减少成本，实现水利水电工程整体防渗效果的提升。但是其对工人的要求比较高，需要先合理布孔才能进行后续的灌浆工作，还要在孔的内部合理布置水管、电管和风管，然后将喷射管放入其中，实现孔内的及时灌浆。另外，高压喷射灌浆时必须确保喷嘴的方向朝上。应用高压喷射灌浆技术时，首先，要明确施工方案，合理调整施工土层和钻孔的深度，严格按照设计标准开展相应的后续工作；其次，要借助高压灌浆机将水泥浆液喷射到堤防的土层结构上，使冲击作用下原有土层与浆液充分融合，在搅拌后形成一种复合型的材料；最后，等待凝固完成，形成具有较高强度及稳定性的堤防结构防渗墙。
        3.4劈裂式灌浆技术
        对于水利水电工程堤防坝身出现的渗漏问题，可以采用劈裂式灌浆技术。在施工前，必须对堤坝的曲直度进行全面分析，利用钻孔施工技术，合理选择直线或梅花钻孔技术。施工方法主要采用直线钻孔方式，在纵向轴线与坝顶交叉处钻孔，确保钻孔的位置与堤肩外保持1.5m的距离，相邻两个钻孔之间保持3m的距离。根据堤坝的高度确定钻孔的深度，确保达到堤坝的安全钻孔深度。灌浆时需要按照从上到下的顺序灌浆，控制每次灌浆的量，确保少量多次，实现全密实灌浆。在进行灌浆施工前，需要检测灌浆所使用的泥浆稠度，确保泥浆稠度的提升，严格控制灌浆过程中的不利反应，及时发现并快速处理出现的冒泡、鼓包等问题。
        结束语：
        综上所述，在现代水利水电工程建设使用期间，施工单位需要深入了解水利堤坝渗流问题的产生原因，合理采用以上堤坝防渗加固技术，科学制定防渗加固技术方案，充分发挥堤坝使用功能，有效提高堤坝结构抗渗性能与稳定性能，保证水利堤坝工程建设质量。
        参考文献：
        [1]王梦帆，王兴民.水利水电工程堤坝防渗加固施工技术研究[J].工程建设与设计，2020（20）.
        [2]金福明.水利水电工程施工中堤坝防渗加固技术探究[J].建材与装饰，2020（20）.
        [3]何建红.关于防渗加固技术在水利堤防工程中的具体应用[J].建材与装饰，2020（09）.