水利水电工程防渗加固施工技术研究
期刊: 建筑监督检测与造价 2026年第16期 DOI: PDF下载
摘要
关键词
水利水电工程;防渗加固;帷幕灌浆;混凝土防渗墙;质量控制
正文
1 引言
水利水电工程长期处于水环境作用下,由于地质条件复杂、施工质量不均或运行年限增加,坝体、坝基、闸室、渠道等部位容易出现渗漏。渗漏不仅造成水量损失、降低蓄水与发电效益,还可能引发坝基渗透变形、扬压力升高、结构失稳等严重问题,直接威胁工程安全。防渗加固技术通过提高结构的防渗性能、切断渗漏通道,是保障水利水电工程安全运行、延长使用寿命的重要手段。随着工程技术的不断进步,防渗加固的手段日益丰富、工艺日趋成熟,帷幕灌浆、防渗墙、喷射灌浆、土工膜等多种技术在实际工程中得到广泛应用。如何根据渗漏特点与工程条件合理选择和应用适宜技术,成为水利工程施工与维护领域的重要课题。本文对水利水电工程常用防渗加固施工技术的原理、适用条件与施工要点进行系统阐述,并提出质量控制措施,以期为同类工程提供参考。
2 水利水电工程渗漏危害与防渗加固的必要性
水利水电工程渗漏的危害是多方面的。其一,造成水量损失,直接降低水库的蓄水能力以及供水、灌溉、发电等综合效益,使工程难以发挥应有的经济与社会效益;其二,渗流作用诱发坝基管涌、流土等渗透变形,可能导致坝体或地基失稳,酿成重大安全事故;其三,渗漏引起扬压力升高,削弱坝体与地基的抗滑稳定性,降低结构的安全储备;其四,长期渗漏会加速混凝土碳化、钢筋锈蚀与结构老化,缩短工程使用寿命,增加后期维护成本。此外,渗漏还可能引发地基不均匀沉降、绕坝渗流、闸室抬动等一系列问题,对工程整体安全造成不利影响。因此,及时查明渗漏成因,科学实施防渗加固,是保障工程安全运行、充分发挥工程效益、延长工程服役寿命的客观需要,也是水利工程维护与管理的重要内容。
3 常用防渗加固施工技术
3.1 帷幕灌浆技术
帷幕灌浆是通过在坝基或地层中钻孔并高压灌注水泥浆液,形成连续防渗帷幕、切断渗流通道的防渗技术。其原理是利用浆液在压力作用下填充岩体裂隙与孔隙,提高地基的密实度与防渗能力。施工时应合理确定钻孔间距、孔深与灌浆压力,严格控制浆液配比与灌浆次序,并对灌浆效果进行压水试验检验。帷幕灌浆适用于岩基及砂砾石地基的防渗处理,具有适应性强、技术成熟、防渗效果可靠的优点,是坝基防渗的首选技术之一。施工中还应注重灌浆材料的细度与流动性控制,必要时采用水泥—膨润土浆液或掺入适量外加剂改善浆液性能,提高灌浆的密实性与耐久性,确保帷幕防渗效果的长期稳定。
3.2 高压喷射灌浆技术
高压喷射灌浆是利用高压射流切割、冲蚀地层土体,并将浆液与土体拌合形成防渗墙体或桩体的技术。根据喷射形式的不同,可分为单管、双管、三管等工艺。施工中通过控制喷射压力、提升速度与摆动角度,形成连续搭接的板墙或柱体。该技术适用于砂土、黏土等松软地层以及堤坝的防渗加固,具有成墙速度快、施工机动灵活、对环境影响小的特点,但需严格控制孔位与垂直度,保证相邻桩墙的搭接质量,防止形成渗漏通道。
3.3 混凝土防渗墙技术
混凝土防渗墙是在坝体或地基中成槽,浇筑塑性混凝土形成的连续地下墙体,是水利工程最常用的防渗措施之一。施工采用抓斗或铣槽机成槽,以泥浆护壁,下设导管进行水下浇筑。其防渗效果好、耐久性强,适用于坝基深厚覆盖层及高水头条件下的防渗。施工的关键在于控制槽段连接质量、混凝土浇筑质量及墙体完整性,防止出现夹泥、断墙、墙体不连续等缺陷。成槽时需合理选择槽段长度与接头形式,严格控制槽壁稳定;浇筑时控制混凝土坍落度与上升速度,保证墙体连续密实,确保形成完整、连续、可靠的防渗体系。
3.4 土工膜防渗技术
土工膜防渗是利用高密度聚乙烯等土工合成材料铺设于坝体、渠道或水库库底,形成防渗层的技术。其施工简便、造价相对较低、适应变形能力强,在新建及改扩建工程中得到广泛应用。施工中应注意基层的平整压实、膜材的搭接焊接、边缘锚固及保护层覆盖,防止膜材破损、老化与位移。土工膜防渗适用于土石坝、渠道衬砌、库底防渗等工程,需配合排水与保护措施,保证防渗层的长期稳定与有效。
3.5 化学灌浆技术
化学灌浆是在水泥灌浆难以奏效的细微裂隙或含水地层中,灌注化学浆液进行防渗加固的技术。常用浆材包括聚氨酯、丙烯酸盐、水玻璃等,具有流动性好、可灌性强的特点,能够渗入水泥浆难以到达的细微裂隙。施工中需根据渗漏部位与裂隙状况选择合适的浆材与工艺,严格控制灌浆压力与浆液扩散范围,防止浆液流失与浪费。该技术适用于混凝土坝体裂缝、接缝以及细裂隙地层的防渗处理,是对水泥灌浆的有效补充,常与帷幕灌浆配合使用,两者结合可显著提高复杂地层与结构的整体防渗效果。
4 防渗加固施工质量控制要点
防渗加固施工质量直接影响防渗效果与工程安全,应重点把好以下环节。一是地质与渗漏勘查,准确查明渗漏通道、范围与成因,为方案选型提供可靠依据;二是原材料与浆液质量控制,严格检验水泥、膨润土、外加剂、化学浆材等材料的性能,控制浆液稠度、稳定性与凝结时间;三是造孔与成槽质量控制,保证孔位、孔深、孔斜与垂直度符合设计要求;四是灌浆与成墙质量控制,严格控制灌浆压力、注入量、喷射参数与施工顺序,杜绝偷灌、漏灌、串浆等现象;五是检测与验收,通过压水试验、墙体完整性检测、注水试验等手段综合评价防渗效果,对不合格部位及时进行补灌与处理,确保防渗体连续、完整、可靠。
5 结语
防渗加固是治理水利水电工程渗漏、保障工程安全运行的关键技术。帷幕灌浆、高压喷射灌浆、混凝土防渗墙、土工膜防渗及化学灌浆等技术各有其适用范围与技术特点,应依据渗漏成因、地质条件、水头大小与工程特点进行综合比选,必要时可多种技术组合应用、取长补短。施工中必须加强勘查设计、材料控制与过程质量管理,严格执行检测验收制度,确保防渗体连续、完整、可靠。坚持"防渗与加固并重、质量与效益统一"的原则,方能从根本上消除渗漏隐患,保障水利水电工程的安全运行与长期稳定,充分发挥工程的综合效益,为国民经济和人民生活提供持续可靠的水利支撑。
参考文献
[1] 中华人民共和国水利部. 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(SL 62-2014)[S]. 北京:中国水利水电出版社, 2014.
[2] 张景秀. 坝基防渗与灌浆技术[M]. 北京:中国水利水电出版社, 2011.
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