缩略图

防渗技术在水利工程施工中的应用

作者

吴振莉

曲靖市沾益区炎方乡农业农村发展服务中心 云南曲靖655000

一、水利工程渗漏问题成因的系统性剖析

水利工程渗漏现象的发生并非由单一因素导致,而是地质环境、设计施工与后期管理等多个环节共同作用的结果,呈现出显著的系统性与复杂性。

(一)地质环境的先天制约

地基与坝(岸)坡的地质条件是决定工程防渗成败的根本性因素。部分工程区域存在着透水性强的砂卵砾石层、节理裂隙发育的基岩或遇水易软化的特殊土体。这些不良地质体构成了水流渗透的天然通道。例如,岩体中的构造裂隙与断层破碎带,若勘察不清或处理不当,在高水头压力作用下极易形成集中渗流,严重威胁坝基的稳定。同时,不同地质单元的渗透性差异巨大,形成了复杂的水力传导边界,增加了防渗方案设计与施工控制的难度。

(二)设计与施工环节的潜在风险

工程防渗体系的可靠性与设计方案的合理性及施工质量的优劣密切相关。在设计层面,若对地质条件的认知存在偏差,可能导致防渗标准选择不当、防渗结构形式与地基适应性不匹配等问题。在施工环节,风险因素则更为多样。原材料质量控制不严,如混凝土配合比不准、土工膜物理性能不达标等,会直接削弱防渗体的材料性能。施工工艺执行不到位,例如混凝土浇筑过程中出现振捣不实、施工缝处理不当,或土工膜焊接质量存在缺陷,均会形成防渗体系中的薄弱点,构成渗漏的直接隐患。

(三)运行维护阶段的管理疏漏

水利工程竣工并投入运行后,其防渗系统将长期承受水压力、温度变化及生物活动等多种因素的考验。缺乏系统、科学的运行监测与维护机制, 是导致渗漏问题加 重要原因。 渠道工程可能因人为活动或农耕作业而遭到破坏,而大坝等主体建筑的防渗结构也可能随着 的推移出现材料老化、接缝变形等问题。若不能及时发现并进行专业的修复与加固,微小的渗漏点可能逐渐发展扩大,最终演变为影响工程整体安全的重大险情。

二、主流防渗技术的原理与适用性评析

针对复杂的渗漏成因,水利工程领域已形成一套多元化的防渗技术体系。根据材料特性与作用机理,主要可分为刚性防渗、柔性防渗以及地基灌浆等技术门类。

(一)刚性防渗技术的应用与发展

刚性防渗主要采用水泥混凝土、浆砌石或砌卵石等材料,在渠道、坝坡等过水表面构筑一层具有较高强度和抗冲刷能力的防渗层。混凝土衬砌技术因其整体性好、耐久性强而被广泛应用,具体施工方式包括现场浇筑、预制块安装和喷射混凝土等。该技术的优势在于能够承受较大的水流冲击,且表面平整光滑,有利于改善水力条件。然而,刚性结构对地基的不均匀沉降较为敏感,易产生温度裂缝和变形裂缝,从而丧失防渗能力。因此,在应用中必须合理设置变形缝,并对地基进行充分的压实处理,以确保结构的完整性。

(二)柔性防渗材料的创新应用

以土工膜为代表的复合土工材料是现代防渗技术的重要发展方向。土工膜是一种高分子聚合物薄膜,具有极低的渗透系数和优良的延伸性能, 基变形而不易断裂。在渠道防渗和心墙坝建设中,土工膜的应用展现出施工便捷、成本相 显著优势。其施工关键在于基面的平整清理、膜体的铺设与可靠连接,以及上覆保护层的精心施工。通过将土工膜与土工织物等材料复合使用,可以进一步增强

其抗穿刺能力和工程适应性,形成可靠的复合防渗体(三)帷幕灌浆技术的深度应用

帷幕灌浆是处理坝基及坝肩岩体渗漏问题的核心技术,其基本原理是通过钻孔将特定浆液注入岩土体的裂隙或孔隙中,待浆液凝固后形成一 道连 渗墙 “帷幕”。该技术能够有效封堵断层、裂隙等渗水通道,改善地基的整体性 灌浆的成功实施高度依赖于科学的施工工艺,包括钻孔方式的选择、浆液 精确实时控制。根据地层特点,可采用高压喷射、劈裂或循环钻灌等不同灌浆方法,并通过分序加密、试验先行的方式,确保最终形成的帷幕达到设计的防渗标准。

三、复杂地质条件下防渗施工的优化策略

面对水利工程日益复杂的地质背景与更高的安全标准要求,必须采取系统性的优化策略,将单一技术的应用提升至综合体系的构建层面。

(一)精细化勘察与动态设计调整

防渗工程的成功始于对地质条件的精准把握。应采用物探、钻探等多种手段相结合的方式,开展精细化的工程地质勘察,查明不良地质体的空间分布、产状及水文地质特性。在施工过程中,建立信息反馈机制,根据揭露的地质情况与施工参数(如钻孔漏水、灌浆耗量等),对原有的防渗设计进行动态评估与适时调整。这种将设计与施工紧密结合的动态管理模式,是确保防渗方案科学性与经济性的重要保障。

(二)多种技术协同应用的复合防渗体系

针对单一防渗技术在复杂条件下的局限性,构建由多种技术优势互补的复合防私体系成为必然选择。例如,在深厚覆盖层地基上,可采用帷幕灌浆技术建立深部止水帷幕,同时在上部配合混凝土防渗墙或土工膜斜墙,形成“上堵下截”的立体防渗格局。在渠道工程中,将土工膜作为主要防渗层,并以混凝土或砌石作为保护层,既发挥了柔性材料的变形适应性,又利用了刚性材料的抗磨损、抗老化能力,显著提升了整个系统的耐久性与可靠性。

四、结语

防渗技术是贯穿于水利工程生命周期的核心技术之 ,其应用的科学性与施工的规范性直接决定了工程的安全与效益。水利工程的渗漏问题是地质、 设计、 等多重因素交织作用的复杂产物,必须采取系统性的思维进行综合防治。在技术选择上 体条件 对刚性防渗、柔性防渗及帷幕灌浆等技术进行合理评估与优化组合,积极构建多道 线、 优势 的复合防渗体系。面向未来,随着新材料、新工艺的不断涌现以及信息化、智能化施工技术的发展,水利工程防渗技术将朝着更高效、更耐久、更智能的方向演进,为国家水安全保障体系的建设提供更为坚实的技术支撑。

参考文献

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[2]王笃丰.水利工程中的防渗施 ].黑龙江科学,2022,13(4):74-75

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