积石山县吹麻滩水利电力管理所 张玉慧

1 引言

渗漏问题一直是水利水电工程建设及使用过程中最常见问题，一旦出现渗漏，轻则影响水电工程使用效果、缩减使用寿命，重则引发严重的洪水灾害，给人民群众及国家带来严重损失。为此，必须进一步加强水利水电工程防渗技术研究，通过相关科学防渗技术的应用，保障工程高质高效建设与运行，促进中国工业、农业经济效益稳步提升。

通过对国内诸多中小型水利水电工程渗漏原因分析，指出了土壤中盐类、酸类物质引发的化学反应、施工质量管理不到位、冻胀土引发结构裂缝及后期养护不到位等因素造成的工程主体渗漏问题，而要使渗漏问题得到有效控制，就必须结合各项目具体情况，合理选择土料防渗技术、砌石防渗技术、膜料防渗技术、防渗墙技术及灌浆防渗技术，并将其严格按技术工艺标准规范应用于项目实践中，达到防渗堵漏目的，进而有效促进水利水电工程高质高效竣工[1]。本研究结合众学者研究成果参考，在探讨了水利水电工程防渗技术研究及应用的重要意义基础上，对现阶段水利水电建设中常用防渗技术进行了详细介绍，并结合具体项目实践，对防渗墙施工技术的具体应用展开讨论。

2 加强水利水电工程防渗施工技术研究及应用的重要意义

因水利水电工程具备蓄洪防灾、电力生产、农业灌溉、工业生产用水及城市居民生活用水供应等功能，因此进一步加强水利电工程建设质量控制，注重各类防渗技术研究及应用对保障水利水电工程各项功能的正常发挥起到积极的促进作用。首先，高质量的水利水电工程能为国家工业生产、农业灌溉提供稳定的水源供应，保证了工农业生产效益的稳定提升；其次，当遇到干旱、雨涝天气时，水利大坝可发挥出蓄水防洪抗旱功能，保障区域经济发展稳定；对于项目自身而言，科学高效的防渗技术应用，可将工程渗漏问题进行较好处理，保障了工程运行稳定性与安全性，进一步延长其使用寿命[2]。

3 水利水电工程渗漏的主要原因

3.1 化学因素

在水利大坝工程施工过程中，应用最多的建筑材料就是混凝土，而部分工程所在地土壤成分较为复杂，盐、酸含量较高。当与混凝土接触后，就会产生不同程度的化学反应，致使混凝土性质发生改变，强度降低，进而使工程结构受损，渗漏问题随时可能发生。

3.2 生物因素

结合众多水利水电工程渗漏原因分析来看，很多都与生物因素有关。通常情况下，坝体周边植物茂盛，根系发达，在一定程度上破坏了工程基层结构，进而引发渗漏问题；其次是蚁害、鼠害的影响。老鼠、白蚁在堤坝打洞筑巢，引发渗漏问题。

3.3 施工因素

为满足日益提高的水利水电工程建筑质量控制要求，相关单位应不断完善、更新施工技术，如果一直沿用传统施工技术，致使很多工艺、材料、设备功能无法完全体现，不仅影响了后续施工工作的顺利推进，还为水利水电工程渗漏埋下隐患[3]。

3.4 人为因素

施工人员综合素质的高低是决定水利水电防渗施工质量控制结果的主要因素，一旦施工人员专业能力不足，就会出现以下一系列问题：一是对于高科技设备性能了解不足，无法科学应用，导致应用结果缺乏精准性；二是不能准确估量现场环境对施工质量安全的影响，造成施工质量与实际状况存在较大误差；三是无法树立端正的工作态度，无法以严谨的工作态度对待工作，导致现场质量安全隐患众多。四是在水利水电工程建成投入运用后，必须对其进行专业的养护才能保证其长期安全使用。

3.5 环境因素

环境因素对水利水电工程质量的影响较为复杂。如气象方面因素因变化无常，且难以进行准确预测和掌控，而现场温湿度及降水因素都会对施工质量带来影响。因水利水电工程项目现场特殊，一般临近河流、大坝，施工质量很容易受外界天气影响，不仅会使施工进度受到影响，还会因雨水冲刷致使混凝土结构质量受损，引发严重的裂渗漏问题[4]。

4 水利水电工程建设中主要防渗技术

伴随着近些年我国水利水电工程规模的逐渐扩大，工程项目数量的逐步增多，对建筑质量要求也有了明显提升，在此背景下，各类防渗技术相继问世，并在不断应用实践中获得良好效益。下文对几种主要防渗技术进行简短介绍。

4.1 防渗墙技术

在开展水利水电工程项目渗漏处理施工之中，设置防渗墙是最为常见的处理方式。在该技术应用过程中，最应该注意的问题是防渗墙厚度及施工管理控制，从而保障防渗效果。结合国内众多水利水电工程防渗施工经验来看，针对防渗墙施工主要采取如下三种方式：一是锯槽法。合理控制锯槽刀倾角与施工细节；二是射水法。主要设备有浇注机、造孔机与混凝土搅拌机；三是薄型抓斗法。应用凝灰浆和塑性灰浆使工程主体得到有效保护，提升其整体结构稳定性。

4.2 灌浆防渗技术

4.2.1 卵砾岩石层帷幕灌浆

在水利水电工程建设中，为解决卵砾岩石下钻孔的问题，常用技术工艺是卵砾岩石层帷幕灌浆不仅达到实现水环境优化目的，还能有效提升坝体稳定性。在工程建设实践中，常用施工方式是排孔灌浆，通过这种工法应用，可较大提升施工作业整体效果，降低坝体渗漏风险。

4.2.2 注浆灌注桩防渗

注浆灌注桩防渗技术应用要求是将浆液注入地基裂缝，达到稳定岩石层目的。在技术应用实践中，要事先做好填充和挤压作业，并通过浆液填充，提升工程整体结构稳定性，保障其防渗性能。

4.2.3 高压喷射灌浆技术

高压喷射技术就是借助相关高压设备将浆液喷射至射漏出，实现渗漏水泥浆液与灌溉底层土壤的快速融合，形成壁状固结体，从而起到较好的渗漏处理效果。高压喷射灌浆施工工艺流程如图1所示。

图1 高压喷射灌浆技术工艺流程

4.2.4 土坝坝体劈裂灌浆技术

土坝坝体劈裂灌浆技术就是根据坝体应力分布规律，沿坝体轴线方向进行劈裂，并灌入一定量泥浆，形成一堵垂直防渗墙，从而保障坝体质量，提升其稳定性。

4.2.5 控制性灌浆技术

控制性灌浆技术是水利水电工程建设中新型防渗技术。该技术是基于传统灌浆技术的优化与调整，实现浆液压力与流量的合理控制，确保灌浆范围及质量的有效控制，极大地节约了施工成本，缩短了竣工时间。

4.3 化学补强处理技术

化学补强处理技术是水利水电工程建设中最常用的一种防渗技术。在该技术应用实践中，利用高性能环氧砂浆进行坝体渗漏处修补，达到及时止损目的。在完成环氧砂浆填补后，要及时应用木板进行压实，保障技术应用效果[5]。

4.4 沥青混凝土防渗技术

沥青混凝土技术主要应用于北方寒冷地区的水利水电工程项目建设中，其主要优势在于沥青混凝土材料具备高耐久性与稳定性。在应用实践中，先将沥青材料进行高温加热，然后再将其注入坝体，从而为水利水电工程项目高质量建设打下坚实基础，提升工程使用寿命及性能。

4.5 膜料防渗技术

膜料防渗技术在应用实践中，将防渗层平铺与坝体之上，达起到很好的防渗堵漏作用。施工成本低、防渗效果好、施工操作简便是该技术的主要应用优势，但其缺点也非常明显，如牢固性差、抗冲击性能差等，很容易在施工过程中因操作不规范出现膜料破损问题，致使防渗效果达不到预期目标。

5 防渗墙施工技术在水利水电工程项目防渗施工中的具体应用

某水利水电大坝始建于1972年，为当地防洪、灌溉、电力供应作出了较大贡献。该大坝坝体为土坝，高程为43m，坝高最高为28m，历经数10年运行，逐渐出现渗漏问题，虽经数次续建及加固，渗漏问题仍未得到妥善解决，现结合工程具体概况及现场地质勘测，拟采用防渗墙施工技术应用实现防渗堵漏。

5.1 导墙施工

在导墙施工中，为避免出现槽口坍塌问题，需在坝轴线上游1.5m处设置防渗墙，并沿防渗墙轴线开挖导墙基槽。将导墙基槽填土整平夯实后，增设一层0.05m的C10混凝土垫层，并科学实施钢筋绑扎、支模及混凝土浇筑施工。导墙整体呈倒“L”形，高度为1.2m，坝顶宽1m，基槽宽0.45m。

5.2 塑性混凝土配合比

塑性混凝土配合比是否科学合理将对防渗墙整体质量及防渗效果产生直接影响，为此施工实践之中，施工单位应结合防渗墙设计抗压强度、渗透吸收及弹性模量即水下浇筑混凝土坍落度要求进行现场配比试验，最终确定配合比。

5.3 泥浆制备

在制备泥浆时，将纯碱溶液浓度设置为1∶1.5；CMC液浓度设置为1.5%。浆液搅拌时，先加热1/3桶水，启动设备实施搅拌，并按试验配比一次缓慢加入各类材料，搅拌完成后静置24h投入使用。

5.4 槽段开挖

在防水墙施工过程中，最为基础也是最核心的施步骤就是开挖槽段。结合项目设计标准，本工程采取分段开挖方式开挖各槽。各槽段长度为900cm，按I期、II期顺序一次施工。在I期槽段开挖阶段，按照先主孔后副孔顺序操作，如图2所示。整个槽段设计主副孔各3个、2个，开挖过程中，用液压抓斗进行抓取。抓出的填土需运送至指定堆放点。如在抓取施工中有坚石土层，就应该停止抓取，先用冲击钻进行破碎，然后再继续抓取。抓取深度控制应以坝基粉质黏土层1m及以上为准。针对坝身已出现渗漏的部位，需在成槽过程中应用浆液进行槽壁保护，并持续补浆，但此过程中需将泥浆面控制在导墙顶面下方0.5m处。

图2 槽段开挖分段示意图

5.5 塑性混凝土水下灌注施工

针对本项目塑性混凝土水下灌注施工，设计采用直升式导管法开展操作。各槽段设计3套导管.在I期槽段中，设定槽端导管与接头管间距1.2m，II期槽中，间距就适当缩小，改为1m，并用螺旋丝扣进行连接，接口密封用橡胶垫圈。对于槽孔内混凝土浇筑施工，按照由深至浅顺序，就是指从最大深度导管开始浇筑，浇筑过程不能间断。需要注意的是，浇筑过程要保证浇筑面均匀上升，同时还应保障塑性混凝防渗墙顶面高度高出设计高程0.5m以上。

6 结语

水利水电工程在促进农业经济提升、保证居民生活用水、防水减灾及工业生产供水方面起到了非常重要的作用。文章结合具体项目建设实际，对水利水电工程防渗技术工艺的应用流程进行了详细介绍，为同类型项目高质量建设提供了技术借鉴与指导指导。