水利工程中防渗加固设计方法

水利工程中防渗加固设计方法

李伟

山东滕恒市政工程有限公司 252000

摘 要：积极研究水利工程防渗加固设计方法，延长水利工程使用寿命，防范水利工程安全隐患，具有十分重要的现实意义。从水利工程应用防渗加固技术的重要性出发，分析了水利工程的危害性，探讨了水利工程防渗加固的设计方法，希望能为提高我国水利工程防渗加固设计水平提供一些有益的参考和借鉴。

关键词：水利工程；防渗加固；设计方法

引言

水利工程具有一定的特点，往往需要建成后长期运行。如果防渗加固设计不到位，容易发生渗漏和渗水，将严重影响水利工程的正常运行，对附近居民的财产和人身安全造成损害。因此，加强水利工程的防渗加固设计十分必要。

1 水利工程中应用防渗加固技术

水利工程是国民经济的重要基础设施。它不仅可以解决人们的用水问题，还可以发挥抗旱、蓄水、防洪等功能，有效防止水资源的浪费。比如在雨季，利用水利工程可以节约大量的水资源，防止雨季洪水对当地生态环境造成巨大影响；在旱季，水利工程可以起到蓄水调蓄的作用，减缓干旱程度，满足生产生活用水需求。然而，受自然环境、施工工艺等因素影响，当前水利工程建设中存在诸多问题。水库大坝频繁渗漏，严重影响了水利工程的正常运行。如果渗漏问题长期存在，还可能存在决堤风险，对周边居民的生命财产安全造成巨大威胁。随着水利工程施工技术的不断进步，各种防渗加固技术层出不穷。这些技术的成熟和应用，可以有效减少工程渗漏问题，提高工程施工质量，保证水利工程的正常运行。因此，在水利工程建设中，防渗加固技术起着关键作用，应在全国范围内大力推广应用。

2 水利工程险情分析

目前，水利工程大坝施工中最易发生的危害有开裂、滑坡、渗漏等，其中破坏性最大的是渗漏。渗流破坏性极大，具体表现为渗流、管涌、流土和接触侵蚀。渗流破坏主要分为两种类型：① 路堤的填充密度和成分均匀性不符合标准要求的路堤。构成路堤体的壤土为粉细砂或砂壤土时，路堤体局部出现裂缝、孔洞或砂壤土等危险情况发生的可能性较大；②路堤体与路堤地基的接触区被渗透，这部分容易出现危险的主要原因是路堤施工不当。

3 水利工程中防渗加固设计方法

3.1 设计原则

目前，水利工程施工中最常用的防渗方法有防渗墙技术和注浆法两种。水利工程防渗加固的主要目的是防止大坝的渗流现象，同时减少渗线。滑坡的处理相对复杂。有必要深入分析滑坡的各种因素，并采取以下方法加以解决：提高土体强度指数，减少坝面浸润线。在坝基渗漏时，应根据“切、铺、堵”的原则减少上游坝基，即通过防渗墙、垫层或帷幕灌浆减少渗漏；坝基下游应根据“排灌减排量”的原则转移坝的压力，即通过渗透滤池、溢流堰威尔斯、排水沟等设施缓解坝体压力。

3.2 常用技术

3.2.1 灌浆防渗加固

（1）低压快凝灌浆法。这种方法需要结合管道的位置，使用不同类型的钻机钻孔，将浸水后膨胀的材料倒入孔中。其主要目的是减缓水流流速，增加管道的整体阻力，有效防止浆液失控流出。最后，在钻孔中加入促进剂，加速泥浆的固化，防止管涌的发生。低压快凝灌浆法主要适用于高风险水位条件下发生的管道病害。

（2）帷幕灌浆法。该法的主要功能是加固堤身，有效防止堤身渗漏问题。采用帷幕灌浆法时，应考虑路堤曲率的差异，选用不同的钻孔工具。主要目的是加固堤身，增强堤身稳定性，防止渗漏。灌浆应按自上而下的顺序进行，灌浆少而复杂，并根据具体情况灵活调整。

（3）路基基础灌浆。灌浆时，通常采用高压填筑。该注浆方法主要用于解决堤基基础不良引起的管道问题。用这种方法填充溶洞和蚁巢时，先用30型钻机在溶洞或蚁巢周围打洞，然后向洞或蚁巢内注入泥浆，形成一个包围圈，再填充至填满。

（4）灌浆加固。浆砌石重力坝的防渗加固一般采用灌浆加固。采用该方法形成的防渗体能有效修补坝体缝隙，具有良好的防渗加固效果。一方面，对大坝上游面进行固结灌浆，可以提高大坝的承载力，改善大坝的性能。另一方面，可将坝面重新拆开，再用高标号预收缩水泥对坝面进行进一步的接缝处理，从而提高坝体的抗力和稳定性。

3.2.2 防渗墙

（1）自凝砂浆防渗墙。随着水利事业的发展进步，各种水利工程新技术不断涌现。如在塑性混凝土防渗技术的基础上改进凝灰岩防渗技术。该技术将膨润土与水泥按一定比例混合，同时加入缓凝剂，在固化前将这些混合物倒入钻孔中进行有效填充，待泥浆固化后，可大大提高墙体的防渗性能。

（2）高压喷射防渗墙。在灌注水泥浆液的同时，利用高压喷射的方式，使灌入的水泥与地层中的颗粒物质有效掺和，形成高压喷射式防渗墙，通过这种方式可有效增强堤坝的防渗性能，避免出现渗透现象。

（3）水泥土搅拌桩防渗墙。首先把水泥浆液射进土体中，然后利用深层搅拌桩机器实施堤坝作业，把土体、水泥搅拌均匀，在搅拌过程中，土体和水泥会发生一系列反应和变化，最后凝固形成墙体。

（4）垂直铺塑。该方法主要是利用链斗式挖槽机挖凿出连续的槽孔，通过往槽孔中灌注泥浆的方式实现孔壁加固。当孔槽生成后，需要铺设防渗膜，然后把黏土填回原处。垂直铺塑方法主要适用于由砂壤土层构成的坝体结构。

3.2.3 沉井基础法

沉箱基础法在我国沿海地区的水闸工程中得到了广泛的应用。它不仅可以防止地基的渗透变形，而且大大提高地基的承载力。使用此方法时应注意以下几点：①沉井基础的平面形状应尽可能长方形，有利于井身倾倒后的均匀沉陷，平面尺寸应适中，既不太大也不太小；不同沉箱之间的接缝处理得当，可采用板桩封闭，达到止水防渗的效果；③合理确定井壁和隔墙的厚度，既能满足工程运行和使用过程中所需的结构强度，又能保证沉箱下沉过程中顺利完成井口土方的开挖和运输；④对沉井自重进行精确校核，合理确定沉井基础的沉陷系数。同时，井壁外侧应保持光滑平整，减少周边水流。土壤的摩擦阻力保证了井的顺利下沉；⑤沉箱尽量不要封闭，因为沉箱的开挖深度通常比较大，容易受到地下水的影响，影响防渗加固效果。

3.2.4 复合土工膜技术

在传统水利工程建设中，更多的土工膜是无纺布和塑料薄膜。随着技术的进步，复合土工膜技术近年来在水利工程中得到了广泛的应用。该复合土工膜具有重量轻、延性强、防渗性能好等优点。在水利工程建设中，应根据复合土工膜的特点和工程现场的实际情况，合理选择复合土工膜的类型，以提高工程质量。防渗加固效果。

3.3 注意要点

现代水利工程建设既要注重建设效率，又要高度重视建设质量。因此，在采用大坝防渗加固技术时，不能过于顺从，要根据工程实际情况，灵活调整施工方案。一方面，在实施大坝防渗加固技术前，要深入分析方案实施中的难点和优势，充分利用现有条件。另一方面，在应用大坝防渗加固技术时，应积极开展大量的研究和调查活动，注重多种技术的综合应用，而不局限于单一技术。

4 结语

随着社会经济的快速发展，我国水利工程建设取得了重大进展，各种施工技术也逐渐成熟。但不可否认的是，许多水利工程在运行过程中，仍不可避免地出现渗漏水等问题，给水利工程安全运行带来巨大隐患。因此，必须不断改进和完善水利工程防渗加固技术，切实提高大坝抵御河流冲击的能力。

参考文献

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程卫祥.水利工程堤坝防渗加固技术研究[J].工程管理前沿，2015, (03).

陈宁.水利工程中的堤坝防渗加固分析[J].城镇建设, 2020，(26).