水利工程堤防防渗施工技术应用研究

水利堤防工程施工中的特点及技术要点

摘要：近年来，我国的水利工程建设有了很大进展，在水利工程中，堤防工程建设发挥着重要的作用。堤防工程建设是有效推动水利工程建设的重要项目之一，其建设效率和建设质量直接决定着水利工程建设进程，同时也关系着社会经济发展水平和国民生命财产安全。因此，如何利用好堤防工程施工技术推动水利工程建设顺利开展和有效进行成为了当下水利工程建设行业所面临的关键性问题和重点工作内容。基于此，本文就水利堤防工程中的特点及技术要点进行研究，以供参考。

关键词：堤防工程；特点；技术要点；探讨分析

引言

堤坝是水利工程项目建设环节的重要组成，由于其具有工艺复杂、工序多、难度大等问题，是直接影响水利工程项目质量的因素。并且水利工程是我国现阶段的重点建设项目，与防洪排涝、国家农业发展等方面息息相关，为了进一步延长水利工程使用寿命，减少安全隐患问题，做好堤防防渗施工具有十分重要的意义。通过加大堤防防渗施工监督力度，提高水利工程建设质量，并且针对性地分析水利工程堤防防渗施工现存问题，借助有效的措施与方法阻止堤坝渗水，提高堤坝使用年限，有助于保障居民的生命财产安全。

1水利工程堤防防渗施工的重要性

从堤防工程投入应用的实际情况来看，其防渗施工质量不仅影响工程的使用寿命，还影响水利工程的后期运行，使得工程在维护、保养方面都表现出更高的难度。为此，在施工阶段加强堤防防渗施工技术的科学应用，有较高的必要性，不但能够提升堤防工程自身的防渗透能力，而且能够对农田灌溉用水、区域发电用水提供更多的支持，使水利工程整体发挥出更为积极的作用。一方面，有助于提升堤防工程的安全性与可靠性。水利工程堤防具有拦水、截水的作用，本身对防渗性能有着较高的要求，一旦结构出现渗漏，且未能得到及时的养护处理，可能造成内部结构受到损害，结构裂缝逐渐扩大，进而对堤防工程的整体可靠性造成影响，增大堤防工程的拦水、截水安全风险。另一方面，有助于提升水利工程的价值和作用。水利工程建设的主要目的在于高效开发和应用水资源，主要包括防洪、灌溉、供水、发电等作用，而堤防属于水利工程中的重要组成部分，且防渗漏属于堤防应具备的基础功能，以此才能对水资源进行有效分流，同时完成对水资源的存储，使水利工程的价值和作用得到实现。

– 96 – 现代物业・新建设 2012年第11卷第7期工程施工 Engineering Construction

引言为了开发利用水资源和消除水害，我国已经建立了众多的水利工程，然而这些水利工程很多都已经投入使用了很长时间，有些因为维护保养工作不到位，出现了一系列的安全隐患，其中堤坝渗漏是这些安全问题中的主要问题。因此，堤坝防渗施工对于水利工程的安全运行有重要的作用。处在不同地理位置的堤坝会有不同的特点，就要采取不同的防渗技术。目前，常用的技术是劈裂灌浆的防渗技术。采用此种方法在对大坝进行防渗和加固中有比较好的效果，并且能够获得比较好的经济效益。1 我国堤坝目前现状由于我国具有比较丰富的水资源，有各种各样的水利工程，包括各类的水库、水岸堤防等，而且水利工程的数量比较多。这些水利工程的存在，使得自然界的地表水和地下水能够得到有效的控制和调配，为我国的经济建设作出巨大的贡献。然而，那些早期修建的水利工程由于受多种因素的影响，例如当时的修建技术不成熟，没有做好维护保养工作等，很多已年久失修，显露出巨大的安全隐患，严重威胁着群众的生命及财产安全。此外，多种安全问题的存在使其在经济建设中的贡献大打折扣。通过分析先前的水利工程中的大坝事故原因，可以大致把堤坝事故分为5类：1、渗漏管破损引起的大坝渗漏，这是最常见的事故原因，发生次数约占总事故次数的31.7%；2、坝体出现裂缝引起的渗漏，这也是比较常见的事故原因，约占总次数的25.3%；3、投入使用年限较长，维护保养工作不到位引起的渗漏，约占总次数的14.2%；4、大坝护坡坍塌引起的渗漏，约占总次数的6.5%；5、其他原因，约占事故总次数的23.3%。这些数量众多的问题堤坝急需做防渗和加固处理，而且防渗技术要经济可行，施工工艺简单，有较高的效率。劈裂灌浆技术是一种有技术优势的堤坝防渗技术，目前在堤坝防渗施工中的应用比较广泛。2 与其他堤坝防渗技术相比劈裂灌浆的优势介绍2.1 劈裂灌浆技术的施工工艺劈裂灌浆技术有较高的经济效益，成本小，施工迅速，施工周期短。在进行劈裂灌浆施工的时候，首先顺着大坝的轴线布孔，在灌浆压力的作用下坝体被劈裂，灌浆后就在坝体内形成了防渗帷幕。此种施工方法还同时消除了坝体内的裂缝和洞穴等安全隐患，对堤坝的坝体起到了保护和维护的作用。在劈裂灌浆施工时，采用就近取材的方法来获取灌浆材料，不但能有效降低工程施工的成本，降低运输的困难并减少运输的费用，还能够有效减少施工难度并且有效减少环境污染。劈裂灌浆施工技术还有一种优势就是施工过程中不需要消除原有的坝体应力，由于不需要制作全新的防渗体，只是在原有的坝体基础上恢复或者构造新的防渗体，不但施工起来简单容易，工程量大大减小，而且可以极大地节约施工成本。综上，简单的施工工艺、较高的经济效益、优良的防渗效果决定了这种技术有更广泛的适用范围。2.2 我国劈裂灌浆技术的发展堤坝是我国劈裂灌浆施工技术的主要施工对象。上世纪八十年代，经过大量的实践，劈裂坝体施工技术的可行性得到验证，其施工工艺的科学性、优良的灌浆效果、较低的施工成本、施工的高效率逐渐在实践中得到验证。目前，劈裂灌浆技术在不断的实践中得到较快的发展，技术不断完善成熟，并取得了众多的研究成果。心墙土坝与均质土坝是劈裂灌浆技术的主要施工对象。不管是渗透性较好的砂层，还是渗透性差的粘性土层都可以用此种技术进行施工。对那些有裂缝、洞穴甚至是由于渗透已经变形的坝体也可以采用劈裂灌浆技术进行施工。尽管劈裂灌浆技术有诸多的技术优势，但是也要科学地运用，有些坝体是不能采用这种施工技术的，例如：坝基材料为卵砾石和粗砂的坝体不能采用劈裂灌浆技术；坝体存在滑坡裂缝的不浅谈水利工程中堤坝防渗施工技术刘祥喜（广西海河水利建设有限责任公司，广西 南宁 530023） 摘 要：堤坝渗漏是水利工程的重大安全隐患，多种因素会导致堤坝渗漏。笔者通过多年的工作经验，介绍了我国的堤坝现状，并且对现有堤坝防渗技术的原理、优缺点和适用性等进行了论述。关键词：水利工程；堤坝防渗；劈裂灌浆中图分类号：TV52 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）07-0096-02 – 97 –拔管，再对上段进行灌浆。灌浆时采用“少灌多复”的方法进行。再次，对灌浆材料也有特定的要求。通过高压把灌浆材料注入坝体的孔洞中。灌浆材料的作用就是防止渗漏，加固坝体。所以灌浆材料也需要满足特定要求。通常情况下灌浆材料选用水泥和泥土的混合体，其中水泥含量占总质量的15%。实践证明采用这种比例的混合材料浆体有较好的浆液稳定性和较高的结石强度。并非水泥的比例越大浆液的质量就越好，采用此种比例刚好能够满足劈裂灌浆施工的具体要求，达到预期的工程质量效果。这样还能够节约造价成本，减少运输费用及运输困难，有较高的经济效益。此外灌浆材料一般是就近取材，最好的土料是重粉质壤土或者黏土。施工前要根据有关的操作标准对土料的成分做鉴定，看土料是否符合灌浆的要求。最后，劈裂灌浆的施工技术虽然有简单的施工工艺，但其有较高的专业性。这就需要专门的施工队伍来实施。施工人员需要有过硬的劈裂灌浆技术素质。不仅要掌握施工工艺的每个流程的操作标准，还要有对整个工程进行检测的能力。能够及时发现施工过程中出现的问题，及时采取相应的处理措施，保证整个施工高质量地顺利完成。5 结论堤坝防渗是水利工程建设中的重要内容，是水利工程安全运行的重要保证。我国现有的水利工程很大部分存在着渗漏隐患，因此迫切需要防渗漏的施工技术。劈裂灌浆技术是水利工程堤坝防渗施工一种方法，具有施工工艺简单，防渗效果好、造价成本低、效率高、经济效益高等优势，因此成为堤坝防渗的重要施工手段。文章通过介绍劈裂灌浆的施工的注意事项，为水利工程防渗工作提供借鉴。参考文献：[1] 李国学，刘世鹏.辽宁省中型土石坝的病险与除险对策[J].东北水利水电，2010（61）.[2] 冯耀奇，孙秀喜，李泉然.土石坝渗流及防渗技术措施研究[J].地下水，2009（21）.[3] 刘裕鸿，刘群.上饶市大中型水库土石坝坝下涵管渗漏原因分析及处理方法[J].水利与建筑工程学报，2010（31）.[4] 邹振宇.广东省大中型水库土石坝工程渗漏问题及处理[J].广东水利水电，2011（5）.[5] 郑国强.水利工程中堤坝防渗施工技术[J].中小企业管理与科技，2012（6）.[6] 刘凯贤，徐骏，王国栋.多头小直径搅拌桩防渗墙在水库大坝加固中的防渗效果分析[J].陕西水利，2012（2）.能采用劈裂灌浆技术；面板堆石坝和斜墙坝不能采用劈裂灌浆技术。3 以水库围坝为例的灌浆设计3.1 灌浆孔布置依据水库围坝的具体特点，当坝体质量普遍较差，坝体有裂缝、塌陷，浸润线出逸点过高，坝后出现大面积散浸时采用劈裂灌浆。施工时在围坝的轴线布设两排平行于围坝轴线的孔。灌浆孔的排数根据坝体隐患的范围和程度确定，灌浆孔的孔距，孔深大于20m时用5m～10m，孔深小于20m时采用3m～5m，灌浆孔深度超过隐患深度不小于2m。劈裂灌浆按河槽段、坎肩前、弯曲段等分别进行施工。坝肩与主排孔的间距为2m，钻孔深度为8m，深入坝基的深度为3m。灌浆之后形成浆体防渗帷幕。主排孔和副排孔之间的间距为3m，副排孔处如无隐患，其孔深为主排孔深度的1/3，即钻孔深度为4m，目的就是为了使坝体形成湿陷固结，以便改善坝体的应力状态。主排孔在施工的最后要把孔距加密到2m。3.2 浆液材料和灌装质量灌浆的浆液质量决定了劈裂灌浆施工工程的质量，因此要选用适合施工工程特点的浆液。一般来说，浆液需要具有良好的可灌性，有比较高的稳定性，析水固结时间不能太长，最重要的是施工最后阶段形成的浆体的防渗性能必须达到设计的标准，有优良的性能。在诸多的灌浆施工中，灌浆材料一般就地取材，通常是选用粉质壤土。为了保证劈裂灌浆的质量，需要注意以下几点：首先，浆体防渗帷幕要通过主排孔构成，并且保证竖直连续。其次，浆体防渗帷幕按坝体土质、碾压质量、坝高综合确定，要保证5cm～20cm厚度，固结后泥墙的干密度为1.4g/cm3～1.6g/cm3。最后，浆体的渗透系数为数1×10-6cm／s。在进行劈裂灌浆施工时，应该先在坝体压密，然后再进行劈裂的施工。 4 灌浆施工的注意事项灌浆施工的顺序一般采取从坝体两边向中间的顺序，即首先从内外坡的两排孔开始进行灌浆，需要注意的是当这些孔的灌浆工作完成72～120小时之后，孔周围的水分得到充分的渗透，应力也会逐渐调整。最后再对坝体中间进行钻孔，并进行灌浆工作。具体的注意事项如下：首先，随着施工的进行，坝体上的孔和灌浆会越来越多，这种情况下应当采取间隔钻孔并灌浆的形式。否则可能由于孔的间隔太小而导致穿孔情况发生。其次，在进行灌浆的施工时，应当保证钻孔一次到位，从上到下进行分段、孔内纯压式拔管的灌浆方式。需要注意的是要保证2cm～3cm的孔内灌浆分段长度。纯压式灌浆的顺序是先下后上，下段的灌浆达到设计标准后进行刘祥喜：浅谈水利工程中堤坝防渗施工技术

水利工程中水库堤坝防渗施工技术及防治方法

摘要：堤防在水利工程建设中占有非常重要的地位。此外，路堤施工难度大，施工工艺多，施工和加工工艺复杂。长时间在水中容易造成渗漏问题，危及所有水利工程的施工质量。因此，在水利工程大坝建设过程中，必须注重防渗施工的解决，根据水利工程大坝的防渗加固方案，从根本上解决防渗问题，从而提高水利工程大坝强度。也就是说，大坝高质量的防渗加固方案可以有效防止大坝渗漏问题，加强水利工程对水资源的承载力，既可以有效保证水利工程的施工质量，也降低对水资源的消耗。

关键词：水利工程；水库堤坝；防渗施工技术；防治方法

1水利工程施工中堤坝渗漏原因

1.1环境原因

环境因素存在一定差异，生态环境极易危害农田水利工程大坝。特别是在主汛期，降水量的增加和降水的持续影响导致了现场水利工程中的大坝渗漏问题。在华北地区，农田水利工程大坝的外墙强度因冻结而受损；在南方，主汛期的大雨产生大量降水，长期侵蚀后破坏了墙体强度。大面积的雾霾也会对现场水利工程中的坝墙造成腐蚀，并加剧大坝渗漏问题。

1.2施工机械设备

水利工程大坝渗漏的原因很多，其中施工机械设备至关重要。根本原因如下。

（1） 水利工程大坝施工期间，建筑工业设备的主要参数不科学，不能满足相关施工标准和要求，容易造成施工问题。例如，在水利工程大坝渗透压实过程中，缺少碾压机械设备，或碾压设备参数不符合相关要求，导致碾压施工质量相对薄弱，造成水利工程大坝渗漏问题，埋下安全隐患。 （2） 从水利工程大坝的填筑材料来看，如果在施工期间混合了残渣，或者土层相对较厚且未完全破碎，将影响填筑材料的效果。此外，在分段修建水利工程大坝的情况下，新老大坝之间的连接没有完全实施，导致新老大坝连接薄弱。在长期使用的情况下，容易引发一系列水利工程大坝渗漏问题，危及水利工程质量。

1.3施工原因

大坝渗漏通常是由于施工专业技术人员的专业能力下降，无法按标准施工，设计不符合相关规定，进而影响了水利工程施工的全过程。时至今日，许多建筑企业仍继续使用传统落后的施工方法，导致整个施工过程中出现许多产品质量问题。在水利工程中，混凝土防渗墙的作用是防止大坝进水。防渗墙的施工技术和质量控制着防渗墙的使用寿命，直接关系到水利工程的质量。目前，在施工过程中存在一定程度的产品质量问题。这些问题一起被充分发挥，导致大坝渗漏。必须采取相关的工程措施来管理整个施工过程，如对专业技术人员进行业务知识培训，以确保工人按照设计规范建造项目。此外，我们还高度重视施工现场的管理，稳步推进实际施工作业，避免乱象的发生。这不仅会影响施工进度，还会继续威胁施工质量。

河道堤防防渗设计研究

随着国家经济的不断发展，水利工程的建设也日益增多，其中，河道堤防的建设无疑是其中的重点。而河道堤防的防渗工程对于土石坝的水利工程，特别是堤防的安全稳定性起着非常重要的作用。本文拟就河道堤防防渗设计方面进行探讨。

河道堤防的防渗设计是依据土壤渗流理论，以及针对不同场合的水文水利条件，综合考虑土壤类型、坝体坡度等因素的影响，在保证堤防稳定的前提下，采用相应的防渗措施，有效地防止渗水对堤防安全的威胁。

在进行防渗设计时，需要根据堤防基础土壤层、渗透系数、坝体坡度等参数，计算出堤防每层土体中的滞止水头及铺盖代数，然后分层选择相应的防渗措施。一般来说，常用的防渗措施有以下几种：

1、混凝土面板：

混凝土是一种防渗性能很好的材料，能够有效地防止水分的渗透。混凝土面板是通过直接在堤防表面上采用预制混凝土板块，以达到防渗的目的。这种方法比较适用于大坝、堤坝等土石坝的防渗措施。

2、防渗垫：

防渗垫是一种新型的构造材料，具有较强的渗透阻力。使用防渗垫可以有效地防止水分渗透到堤防的内部。目前，随着防渗垫材料的不断更新和改进，其的性能也日益提高，渗透阻力也日益增强。同时，防渗垫的使用也越来越广泛。

3、加固和改良基础土体：

在进行河道堤防防渗设计时，常常会发现基础土体渗透性较强，这对于防渗措施设计来说是一个难以解决的问题。此时，需要采用加固和改良基础土体的方法。加固和改良基础土体的方法有很多种，如加固法、冻结法、压密法、排水浸泡法等方法。这些方法可以有效地提高基础土体的渗透阻力。

1、根据堤防地质构造和水文水利条件，合理选择防渗措施，并且合理分布，以达到防渗效果的最大化。

2、对于不同类型的防渗措施，进行证明和校核。

3、对于基础土体渗透性较强或者因地方条件限制无法采用其他防渗措施的情况，应该采用加固和改良基础土体的方法。 4、对于已经施工完成的堤防，进行防渗措施后，应进行全面性的检测和验收，并进行长期监测，以确保防渗措施的有效性。