水利工程施工中渗水原因及防渗技术研究

引言

水利工程施工过程中渗水问题既会影响工程稳定性与安全性，也会造成资源浪费与环境破坏等。所以，对渗水原因进行深入的研究并采取有效的防渗措施非常关键。防渗处理作为其中的关键环节，其技术选型、设计水平以及施工质量，对整个水利工程功能的正常发挥起着决定性作用。只有选择适应性强、防渗性能优异的加固技术，才能提升水利工程整体安全水平。

1 水利工程施工中的渗水原因

1.1 施工因素

水利工程规模巨大，施工周期长，随时随地面临诸多的施工风险。为让水利工程能够有效运行，并按预定计划顺利完成，可将整项工程划分为多个施工段进行分项施工。由于各施工团队在技术能力、管理水平和施工经验等方面存在不小的差异，如何在整个工程中统一技术标准，并保证各施工段的质量达到预定标准，成为亟须解决的关键问题。比如，不同施工团队在防水处理技术以及施工工艺选择上可能会略有不同，这就导致在交界区域难以达到相同的防护标准，从而增加渗水隐患的风险。

1.2 材料与结构变形

在水利工程构建中，选用高质量的建筑材料，对稳定推进工程的整体运行也会起到直接的影响。然而，在水利项目的推进中，不合格材料引发的形变问题时有发生，由这些形变问题引发的连锁反应中，渗水隐患问题会逐渐地显现出来，给水利工程建设带来严重威胁。除材料质量问题，施工管理中的漏洞也同样对工程品质造成潜在风险。如果材料管理不够严格，易引发材料的损坏。这样的现象在施工过程中相当普遍，且后果不容小觑。不仅会导致工程成本上升，还可能会影响项目进度，甚至会进一步降低工程的整体质量。

1.3 排水能力不足

在当前水利工程及各种大型建设项目的实施过程中，普遍遭遇到一项极其严峻的挑战，如大面积渗水问题。这一现象的形成原因相当复杂，尤其突出的是基坑降水措施实施不当和混凝土浇筑工艺存在的质量缺陷。以基坑施工为例，在这一关键阶段，若缺乏科学合理的监督管理以及专业的技术指导，排水系统的建设往往难以顺利进行，进而陷入诸多困境。当面临诸如强降雨等恶劣气候条件时，排水系统的能效不足可能导致基坑内积水的排放不畅，从而显著拖延工程的进度。

2 水利工程施工中防渗技术应用要点

2.1 混凝土防渗

混凝土防渗是通过改进混凝土的配比和施工工艺，提升其抗渗性能的一种方法。水泥、砂、石、掺合料与水之间的比例，以及它们在混凝土中所成水泥浆结构是决定其防渗性能好坏的关键。为改善混凝土密实性及抗渗性，可通过各种技术手段如采用高密度水泥，掺加防水剂及低水胶比。结果表明，混凝土防渗性能与孔隙率有密切关系，孔隙率越大，水分渗透性越差。所以通过对混凝土密实性及结构进行优化，能够有效地阻碍水分渗透。另外，防水混凝土常使用抗渗水剂作添加剂，这类添加剂利用化学反应填充混凝土内部微小孔隙，促进混凝土抗渗。混凝土防渗技术适用性较好，在水库、堤坝、隧道等各类大型水利工程中应用广泛。经过科学设计与合理施工，混凝土防渗可以显著提升水利工程耐久性，降低渗水造成的安全隐患。

2.2 土工织物防渗

土工织物是一种由合成纤维（如聚酯或聚丙烯）编织而成的透水性材料，常用于水利工程中防渗、滤水和加固等多种功能。尽管土工织物本身具有一定的透水性，但其通过与其他防渗材料的结合使用，可以有效地防止水流渗透。土工织物在工程结构中主要起到过滤、分隔、加固的效果，可增强工程结构稳定性和防渗能力。

具体来说，土工织物能够阻止土壤颗粒运移，减少水流对土层的冲刷，从而避免因土壤渗漏造成工程结构破坏。水利工程中常将土工织物和土工膜及黏土层共同作用构成复合防渗体系，增强整体防渗性能。它适用于坝体加固、土壤防护、水体隔离。也说明通过对土工织物孔隙率、纤维排列方式等参数进行调控，可对织物透水性、强度等性能进行调整，适应不同水利工程项目防渗需要。另外土工织物安装简单、耐用性好、造价低廉，已成为众多水利项目首选防渗技术之一。

2.3 化学防渗法的应用

化学防渗法是使用化学药剂与土壤反应，形成具有防水性质的化学防渗层。与传统的土壤防渗法和结构防渗法相比，化学防渗法具有更高的针对性和灵活性。该方法主要应用于渗水量较大、堤防土体易受水流侵蚀的区域。化学防渗的原理是通过将化学药剂注入堤防土体中，与土壤中成分发生反应，形成具有水密性的凝胶或固体物质，这些物质能够有效封堵土体中的孔隙和裂缝，从而大幅降低水分的渗透性。常见的化学防渗药剂包括聚氨酯、硅酸盐类、丙烯酸类等，这些化学药剂能够迅速渗入土壤深层，与土体中的矿物质发生反应，形成高强度的防渗层。化学防渗法不仅适用于处理堤防中已有渗漏的问题，还适用于堤防工程的预防性防渗施工，尤其是在地下水位较高或水流压力较大的地区。其应用具有较高的施工效率和良好的防渗效果，尤其适合复杂地质条件下的堤防防渗施工。然而，化学防渗法的局限性在于化学药剂的稳定性和土体的反应性，需要在施工前进行充分的测试和评估，以确保防渗效果的持久性和可靠性。

2.4 微生物防渗

微生物防渗技术是通过利用微生物进 壤的渗透能力。通过将特定微生物导入土壤或借助自然微生物代谢作用 后形成的生物胶结物可以充填土壤的缝隙，使水流渗透路径缩 的能力，从而优化土壤的物理特性并增强其防渗性能。微生物 且可以在长期应用中形成稳定防渗。近年来，随着微生物技术的发展， 景。 该技术还存在技术成熟度和操作复杂性方面的挑战，所以还需要深入研究与实践验证。

2.5 植物防渗

植物防渗技术就是利用植物根系及生物对土壤改良的作用，提高土壤抗渗性能的天然手段。植物根系穿过土层改善土壤结构并增强抗渗透性能。同时，植物利用吸水作用降低地下水流动与渗透，进一步增强防渗效果。水利工程植物防渗多用于水土保持，堤坝绿化及湿地恢复。像芦苇和草坪这样的某些植物，拥有出色的根系生长能力，它们可以有效地固定土壤并防止水的渗透。另外，植物防渗还具有生态环境友好、造价低等优点，且可提高工程区域景观。

结束语

解决水利工程中的渗漏问题是一项长期且复杂的任务，施工单位需要不断研发和掌握先进的防渗技术，加强工程的后期维护与管理，并提升公众对水资源重要性的认识。只有通过这些综合措施，才能为水利工程的未来奠定坚实的基础，确保水资源的可持续利用以及水利工程的长久发展。这不仅是对社会经济持续发展的贡献，还是对生态环境保护和国家安全的有效保障。

参考文献

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