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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解析

发表时间：2021/6/22 来源：《基层建设》2021年第6期作者：刘伦

[导读] 摘要：从根本上讲，水利工程大坝是否坚固稳定，直接关系到工程的整体建设和安全运行，对工程的投资和收益起着决定性的作用。

        中国水利水电第一工程局有限公司吉林长春 130033
        摘要：从根本上讲，水利工程大坝是否坚固稳定，直接关系到工程的整体建设和安全运行，对工程的投资和收益起着决定性的作用。根据水利工程的实际操作，水利工程中常见的坝问题是渗流问题，主要包括基础渗流和坝体渗流两个方面。因此，有必要选择更科学合理的大坝加固技术，以便更有效地提高水利工程的稳定性和安全性，同时最大限度地降低水利工程的维护费用，确保整个工程呈现更大效益，真正意义上造福社会、造福人民。
        关键词：水利水电工程；堤防渗漏原因；防渗加固技术；分析
        1水利工程堤防险情分析
        堤防是基础工程环节；是保证工程质量的基础部分；这也是技术运作的关键部分。大坝施工一般比较复杂，技术难度也比较大，如果大坝施工技术水平存在缺陷，将影响水利工程的整体质量。由于水利工程长期遭受水力侵蚀和冲刷，堤防容易大面积受损，并会出现坑槽，这也会造成堤身出现裂缝、滑坡和渗漏，此时就必须进行有效的防渗加固技术，做好抑制工作危险的情况。如果大坝裂缝严重，将破坏整个工程的稳定性，水会随着裂缝进入坝体，腐蚀钢筋材料，最终造成坝体松动，诱发滑坡现象。对于Levee的渗漏，主要包括堤防渗漏和Levee体渗漏，这往往是由于不合理的设计和施工技术造成的，也可能是基础结构本身的不稳定性和地基的刚度差造成地基的渗漏。另外，用石块、细砂等低密度材料施工时，堤身与堤基之间会有较大的缝隙，影响结构的稳定性，造成渗漏。
        2我国水利水电工程堤坝渗漏原因分析及防渗施工方案
        2.1堤坝渗漏原因分析。
        改革开放以来，我国水利工程发展迅速，但渗漏风险依然存在，包括渗水破坏、大坝施工开裂、滑坡等，其中渗漏破坏最为严重，集中为水流集中入渗、土壤接触、土壤接触等，接触腐蚀。但由于坝体本身材料不防水，坝体材料组成的不均匀易导致坝体渗漏，如坝段坝体使用的粉细砂会出现裂缝和小孔，这些小孔和裂纹的存在，渗水后会有水流冲刷扩散的现象，甚至会出现漏洞，如落窝等。而且，大坝会出现渗水等现象，主要还是因为坝基材料渗透性很强。由于坝体施工过程中坝基不完全清理，或坝基与坝体之间的物料过多混合等原因，坝体与坝基之间的接触区也容易发生大坝的险情。所有这些都为堤坝创造了危险的条件。
        2.2堤防防渗施工方案的选择。
        堤身防渗处理可采用防渗体法，如防渗墙法或注浆体法。如果渗流现象太严重，堤身体的堤身需要加厚或堤身的基础体需要重新开挖，但这种方式耗费人力物力成本较大。因此，选择合适的材料建造堤防防渗墙更为合适。薄壁和相对便宜的材料可以有效地降低工程成本。它还可用于目前堤防基础施工中的挤压法、开槽法等施工方法。施工成本低，也可用于施工场地不宽或施工区地下有障碍物的地方。当然，对于施工方案的选择，也要注意对地形地貌的选择进行分析，不同的地形地质采用不同的方案。例如，对于砂砾石含量高、粒径大的地层，可以考虑冲击钻进等开槽方法，但造墙成本也会大大增加，还可以考虑采取覆盖排水、减压、防滤等措施。
        3混凝土防渗加固施工技术应用
        3.1槽孔施工技术。
        在水利水电工程的混凝土施工中，容易遇到地质环境恶劣、渗漏问题频繁的情况。面对这种情况，人们普遍选择采用挖沟施工技术来处理。具体来说，工作人员需要从以下三个方面入手：一是适当调整槽长。施工前，工作人员需要明确工期与设备使用的关系，然后根据明确的结果，及时调整沟槽长度，理想长度不应超过3m，以防沟槽过长而渗漏；。

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一旦发现防渗墙缺少相应的底部连接，工人需在墙周围3～5米范围内进行一系列加固工作，施工人员可采用以深层搅拌法为代表的施工方法，以保证施工质量和水平，三是注意泥浆的高度。在泥浆护壁施工过程中，由于泥浆高度不合理，容易影响墙体的稳定性，从而增加整体施工成本，很难在短时间内有效解决。面对这一问题，施工人员需要采取有针对性的措施，如在施工过程中，施工人员可以选用水泥土材料来提高墙体的粘结力。
        3.2嵌岩施工技术。
        在防渗加固施工中，通常采用嵌岩施工技术。在水下施工中，为了保证水下工作的正常开展，施工人员通常选用合格的嵌岩设备进行焊接，并根据实际情况合理调整设备长度和高度。在设备的应用中，由于设备的主要部件是铸钢件，铸钢件的重量和体积都很大，因此施工人员往往需要使用一些辅助设备来促进嵌岩施工的正常完成。在混凝土施工中，施工人员需要将基岩破碎成块，然后用工具将块拉出，然后用更复杂的方法将块完全破碎。但在这个复杂的过程中，地层底部会出现一些渗漏裂缝，裂缝会被碎石覆盖，影响墙体固定施工的效果，因此施工人员有必要选择合适的方法来防止这一问题的发生。
        3.3灌浆防渗技术
        （1）裂缝灌浆技术。裂缝灌浆技术可以解决坝体渗漏问题。通过裂缝渗漏的形式，泥浆可以在裂缝中固化并对结构起到保护作用。正式施工前，要对坝体曲率进行调查，然后钻孔施工，主要分为直孔钻孔、梅花形钻孔。多数工程采用直线钻孔方案，在坝顶距坝肩1.5米、孔距3米处沿纵轴钻孔，钻孔深度根据坝高确定。灌浆应自上而下进行，避免一次灌浆过多，以少量灌浆为主。灌浆前要提高泥浆的稠度，逐渐增大灌浆压力，控制泥浆量，随时注意是否有渗浆、胀浆、串泥等问题。裂缝灌浆施工可在坝体轴线上形成防水帷幕，提高坝体整体防渗性能。（2）高压注浆技术。高压灌浆技术可以应用于坝基渗漏，也可以填补喀斯特洞穴和蚂蚁洞。高压灌浆技术是利用高压灌浆机械将砂浆压入结构中，起到结构填充作用，减少渗漏缝隙。施工机械为大型钻机，在坝顶钻孔，钻孔距离2米。为避免钻压过高造成结构损伤，钻压应控制在0.15mpa左右。为了降低大坝受潮的概率，在灌浆和提升的同时，将一定量的砂浆压入砂砾石层中，直至提升到土层中，并用黄泥浆封孔。
        3.4防渗墙处理工艺。
        水利工程中的防渗墙处理技术提升防渗加固技术主要包括高压喷射灌浆、垂直铺塑防渗技术和混凝土防渗墙技术。其中，高压喷射灌浆技术较为完整，操作简便，灌浆液在设置时具有强度优势，主要在坝基上发挥优势，由于地区间地形差异，其混凝土应用形式也不同，高压喷射灌浆技术涉及多个方面。垂直铺塑技术可以有效降低资源消耗和生产成本。对坝底淤泥进行加固，为提高防渗效果，可适当加防渗膜覆盖，主要在低水头坝中发挥优势。如果处理不当，大坝往往会发生溃坝，主要原因是施工材料质量检验不严，施工工艺不完善。混凝土防渗墙技术应用广泛，在混凝土应用环节难度相对较低。在一定程度上，这有助于保持坝基的稳定性。
        4结论
        综上所述，通过以上勘探，可以看出，对于水利工程的质量和性能而言，渗流问题尤为严重，直接影响到整个工程的性能和质量。目前，水利工程建设无论在数量上还是在规模上都取得了很大的进步，特别是许多大型水利工程的建设，对国计民生都有着举足轻重的影响。水利工程中如果出现堤防渗漏问题，将导致整个工程的严重损失，在安全、稳定方面，存在着非常严重的安全风险，也会造成非常重大的经济损失。因此，有关方面和部门应密切关注水利工程大坝加固技术，根据具体情况选择更加科学合理的技术和措施，进一步提高该技术的实施水平，从根本上保证了我国水利工程堤防不出现严重渗漏问题。
        参考文献：
        [1]韩晓峰.中小型水利堤坝渗漏的原因及防渗措施[J].科技创新与应用，2016（25）：231.
        [2]李丽.水利工程中堤坝防渗加固技术研究[J].四川水泥，2016（06）：300.