水利工程堤防防渗施工技术探究

孟庆军

摘要：近些年来，我国社会主义经济体制改革不断纵深发展，居民的生产生活质量也有了明显的提高和进步，在这一态势的引导下，资源开发也面临着更大规模的市场空间，水利工程的需求量也越来越突出。水利工程本身就是水资源开发的重要先导，在保护生态环境的同时，也能够推动人类资源的协调发展。但值得注意的是，水利工程建设的规模是相当可观的，所以面临的施工环境尤为复杂，在操作的过程中会受到各种主客观因素的影响和限制，一旦某一环节出现了问题，会影响到整个施工的质量和水准。在这其中，堤防防渗施工作为水利工程项目的重要组成部分，其自身防渗性能的好坏能够在很大程度上影响甚至决定着项目的使用周期和年限，也决定着区域水利的使用功能，所以也需要在新时期得到更加高度的重视和关注。

关键词：水利工程;堤防防渗;施工技术

引言

水利工程是一种重要的基础设施，在推动农业发展方面发挥着积极的作用，同时也是社会经济发展的重要保障。但从目前来看，不少水利工程堤防都出现了一定程度的渗漏问题，如果不能及时对问题进行处理，则可能使影响进一步扩大，最终导致堤防乃至水利工程整体无法正常使用。因此，做好水利工程堤防防渗加固工作非常重要。

1水利工程堤防防渗重要性

水利工程是我国基础设施工程的一个重要组成部分，也是顺应可持续发展理念的一种有效措施，通过对水利工程的施工建设，能够实现对于水资源的合理利用，有效预防洪涝灾害，更好地满足社会生产以及人们日常生活对于水资源的需求。作为水利工程中的核心构筑物，堤防本身占据了水利工程总量的80%～90%，因此，在水利工程施工中，做好堤防建设非常重要。而从目前的发展情况分析，我国很多中小型水利工程都建成于20世纪60年代或者70年代，运行时间长，加上维护管理不到位，堤防存在着一定的渗漏问题，会对水利工程的运行安全造成威胁。做好堤防防渗加固工作，能够对水利工程堤防中存在的缺陷和隐患进行排除，进一步提升堤防运行的稳定性，保证水利工程功能的充分发挥。

2水利工程堤防防渗施工技术

2.1灌浆防渗技术

在水利工程中，灌浆防渗加固是通过导管向堤防土体结构中高压灌入水泥砂浆等浆料，浆料与土体颗粒凝结混合形成连续性固结体的一种技术手段，所形成固结体具有良好的防渗阻水性能，可以有效封堵堤防结构中形成的渗漏点，消除防渗薄弱环节，多用于处理心墙坝与均质堤防等类型水利堤防的渗漏险情。同时，根据灌浆方式，可以将灌浆防渗加固技术分为劈裂式、速凝式、高压填充式三种技术手段，不同技术的适用范围、防渗加固效果、工艺步骤存在差异性，具体如下：第一，劈裂式灌浆加固。施工人员使用钻机设备，在堤防结构指定位置钻设若干数量孔洞，基于水力劈裂原理，沿坝轴线向孔内开展加压灌浆作业，浆液破坏堤防原有结构，形成贯通劈裂缝，受到浆液自重、注浆压力、坝互压等多重作用影响，在堤防中固结形成防渗墙体结构，有效填充堤防中分布的各处孔隙裂缝，取得改善堤防结构压密性与调整应力状态的技术效果。第二，速凝式灌浆加固。在堤防渗漏点或管涌处钻设孔洞，在孔内填入大米等具备膨胀特性的材料，随后，在孔内低压灌注水泥浆液，在浆液中添加一定量的速凝剂，填充材料遇水产生膨胀反应，起到控制管内阻力与堵塞管涌的作用，在短时间内消除堤防管涌险情。第三，高压填充灌浆加固。配置50m工程钻机等型号的设备机具，在堤防防渗加固区域中钻设孔洞，将相邻孔洞间距保持在2m左右，要求孔底到达砾石层，在孔内下放注浆导管。随后，按照自上至下顺序，在孔内高压灌注浆液，依次在砂砾层与地表土层中灌注适量浆液，最后使用黄泥浆等材料对孔口进行封孔处理，待浆液凝结硬化后即可完成灌浆加固作业。

2.2劈裂灌浆防水施工技术

这一技术的应用有赖于灌浆压力，需要在水利工程坝身上劈一道裂缝，然后再把防渗浆液注入到裂缝内，最终形成纵向垂直的防渗帷幕，优化堤防的防渗能力。对此，施工人员应当先找出堤防轴线的位置，展开一系列的钻孔操作，然后通过高压灌浆这一途径，劈裂坝体，最后再展开灌浆操作，等到浆体完全凝固之后，防渗帷幕就足够坚固。劈裂灌浆防水施工技术的应用，不仅可以让堤防的稳定性变得更加优越，同时也可以弥补坝体内部的孔洞缺陷，施工工艺相对简单，操作难度系数较低，节省了许多不必要的施工步骤和程序。而且，施工人员也可以就地取材，组成灌浆材料，节约施工的投资成本。除此之外，劈裂灌浆防水施工技术对周围环境的影响是相对较小的，所以也可以避免产生大范围的环境污染，其自身也能够以已经建成的主坝体为基础，对原有的防渗体进行修复和完善。

2.3高压喷射灌浆技术

高压喷射灌浆技术的基本原理，是利用射流作用，对堤防所处地层的结构做出改变，然后灌入水泥浆或者复合浆液，在地层内部形成凝结体，从而起到防渗加固的效果。在当前的技术条件下，高压喷射灌浆施工的方法可以分为几种：一是单管法，主要是借助高压泥浆泵，将预先配置好的水泥浆以30MPa的压力喷射到地层中，借助冲击剪切作用破坏地层结构，然后通过旋转的方式，实现水泥浆和土层的充分混合，凝固后可以形成具备较高稳定性的凝胶体。单管法施工中，水泥浆液的水灰比控制简单，能源利用率高，不过对于高压泥浆泵的依赖性较大;二是双管法，利用双通道注浆管，在水利堤防底部同轴双重喷射高压水泥浆和空气，扩大破坏面积，最终形成延伸长度更大或者桩径更大的凝胶体。双管法的优势在于相同压力下，高压水泥浆能够与空气协作，有助于防渗加固效果的提高，不过其只适用于软土层;三是三管法，三管法是利用三个通道，分别输送高压水泥浆、空气和清水，在30MPa～60MPa的超高压作用下冲切土体，然后借助泥浆泵灌注的方式，对土层进行加固。这种方法的优势在于喷射压力高、设备损耗小，形成的凝胶体体积更大，在软土地基和砂土层防渗加固中有着良好的适用性;四是多管法，在施工中，需要先在地面钻出倒空，置入多重管，然后利用向下旋转运动的超高压喷射流来破坏土体结构，以高压水冲切岩石，以真空泵将泥浆抽出，形成巨大的内部操作空间，在喷嘴位置设置超声波传感器，对相关数据信息进行采集，然后结合实际情况，将混合均匀的水泥浆、砂浆和砾石等填充到空间中。2.4聚丙烯纤维混凝土抗渗技术这种技术当中有效应用了聚丙烯这种材料，并且由于其高强度、低比重的优势，在进行混凝土浇筑之后，往往能够更好的控制混凝土强度，使其开裂概率大大降低。而受到纤维的影响，混凝土当中的水分迁移量也会大大降低，因此能够有效的减少坝体体积的变化，从而降低其收缩性，最终控制堤防开裂现象的出现。加入聚丙烯纤维的混凝土除了具有十分强大的抗渗性之外，还能够极大的改善温度变化所带来的混凝土内部压力形变，从而有效限制温度裂缝的扩大。

结语

综上所述，为高质量完成堤防防渗加固任务，切实满足水利堤防防渗加固施工需要，保证堤防结构稳固与水利工程使用安全。因此，施工企业应进一步提高对堤防防渗加固技术的应用研究力度，深入了解各项常用防渗加固技术的工艺原理，结合工程情况合理选择技术种类，严格控制各施工环节质量。

参考文献：

[1]余中海，王冰梅.水利工程堤防防渗施工技术研究[J].工程建设（2630-5283），2020，003（001）：P.122-124.

[2]任国庆.水利工程堤防防渗施工技术研究[J].科技經济导刊，2020，v.28;No.703（05）：77-77.