水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用研究

水利工程对社会经济进步和民生福祉具有显著影响，并且对提升水资源使用效率起着关键的引导作用。保障水利工程的安全与稳定运作，依赖于堤坝优异的防渗功能。在我国水利工程建设的现状分析中，堤坝渗漏现象尤为普遍。堤坝渗漏不仅损害了工程的完整性，还可能削弱工程的整体质量，甚至引发安全事故。因此，在水工建设中，务必采取堤坝防渗加固措施以防渗漏，对出现的险情及时进行应急处理，确保工程建设的质量及运行的安全性。

一、堤坝防渗加固的重要性

作为水利工程建设的核心构筑物，堤坝在施工阶段往往面临诸多技术挑战。研究表明，施工过程中微小的质量缺陷都可能引发严重的工程安全隐患。其中，渗流破坏是最具代表性的工程病害之一，这主要源于水体长期动力作用导致的坝体材料侵蚀和结构劣化。需注意，渗流问题呈现出全域性特征，可能同时发生在坝基和坝体多个部位 [1]。工程实践表明，在施工阶段系统性地应用防渗加固技术，通过提升坝体密实度、增强基础承载能力和改善结构整体性，能够有效提高堤坝的抗渗性能。

二、水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用

（一）TRD 水泥土防渗墙技术

TRD 水泥土防渗墙技术有着成墙深度、墙体连续性好、施工效率高等优势，其工作原理是借助专用的 TRD 工法机将附有切割链条以及刀头的切割箱插入地下，插入过程中切割箱沿着预定深度和方向进行纵向切割，同时以横向推进方式形成等厚度的渠式沟槽。TRD 水泥土防渗墙施工前需对施工现场进行全面勘察和测量，详细了解地质条件、地下水位周边环境等信息，以此为后续施工提供准确的数据支持 [2]。将 TRD 工法机移动到预定施工位置，通过精确测量和定位确保设备垂直度和水平度符合要求。将附有切割链条和刀头切割箱按预定角度和深度缓慢插入地下，插入过程中密切关注切割箱运行情况控制插入速度、力度，避免出现卡顿、倾斜等问题。根据地层软硬程度合理调整切割箱推进速度、切割力度，在切割箱进行纵向切割和横向推进同时，通过底部注浆管向地基土内注入水泥浆，水泥浆注入量压力和速度都需严格控制，以确保与原地基土充分混合，根据设计要求确定水泥浆配合比和注入量，通过注浆泵精确控制水泥浆注入压力和速度。随着切割箱持续不断推进及水泥浆不停注入，水泥浆和原地基土充分地混合搅拌，逐渐凝固进而形成连续的水泥土防渗墙。在墙体成型的整个过程中，需注意控制施工质量，保证墙体的厚度、垂直度以及强度符合设计要求[4]。

（二）劈裂式帷幕灌浆施工

劈裂式防渗加固工艺在坝体工程中具有重要应用价值，其核心作用机理是通过在坝轴线方向构建连续防渗帷幕来增强坝体的抗渗能力与结构稳定性。如图 ¹ 所示，该技术实施流程如下：需对坝体线形进行精确测量，随后采用轻型钻机按照直线或梅花形布孔方案进行钻孔作业。具体施工参数要求为：钻孔轴线需严格沿坝顶中心线布置，外堤肩与孔位间距宜保持在 1-1.5 米范围内，孔距控制在 2.5-3 米，钻孔深度则需根据坝体实际工况进行动态调整。灌浆作业应采取自上而下、分段重复的施工方法，重点控制以下技术要点：（1）合理调整浆液稠度；（2）采用渐进式压力控制策略；（3）严格监控浆液灌注量。施工过程中需特别注意防范鼓包、冒浆、滑坡及串浆等质量隐患，确保最终形成完整的防渗帷幕体系[4]。

图1 劈裂式帷幕灌浆施工

（三）塑性砼防渗墙技术

塑性砼防渗墙技术是依靠塑性混凝土独特性能来实现堤坝防渗目的，塑性混凝土属于特殊混凝土材料，其水泥使用量较低且掺加膨润土、黏土等材料，具备低强度、低弹模和大应变等特性、砼防渗墙施工工艺复杂，需严格把控各个环节来确保工程质量。施工前准备工作包括场地平整、测量放线、搭建施工平台等内容，场地平整需保证施工区域内不存在障碍物且地面平整坚实，以保障施工设备正常运行。测量放线需精准确定防渗墙位置和走向，为后续施工提供准确定位依据。施工平台搭建需满足承载施工设备和材料的要求，同时需保证平台具备稳定性、安全性。操作时通过控制抓斗的张开、闭合将槽内土体抓取从而形成槽孔，冲击钻机适用于较硬地层，借助冲击钻头的反复冲击破碎土体来形成槽孔。成槽过程中要严格控制槽壁垂直度、稳定性，防止槽壁出现坍塌情况

[5]。浇筑前对导管进行检查和清洗，确保导管具有密封性、畅通性，将导管插入槽孔底部后通过导管把塑性混凝土缓慢灌注到槽孔中，浇筑过程中控制好混凝土浇筑速度和导管埋深。导管的埋深一般控制在 2 -～6 米范围内，避免导管拔出混凝土面造成断桩或夹泥等质量问题。在成槽阶段时需定期对槽壁垂直度进行检测，采用超声波测壁仪等相关设备及时发现，并迅速纠正槽壁出现的各类偏差，同时对泥浆性能指标展开实时监测工作。依据监测结果及时调整泥浆配合比，在混凝土浇筑阶段严格把控混凝土原材料质量，对水泥、骨料、外加剂等进行仔细检验，以确保材料符合设计方面的要求。该项技术应用还具备良好的经济效益与社会效益，尽管塑性砼防渗墙的施工成本相对较高，但其防渗效果好且耐久性强，能够减少后期维修和加固所需费用，立足长远角度而言可降低工程的总体成本。

（四）高压填充灌浆施工技术

该技术核心应用于加固堤坝基础，并具备对蚁巢、溶洞进行充填的能力。在堤坝防渗工程中，实施高压灌浆法，需借助 50 米工程钻机进行钻孔作业，孔位设置于坝顶，间距固定为 2 米，钻孔深度依据坝体结构具体确定，压力调节在 0.12 至 0.17 兆帕的范围内。施工过程中，套管需深入至砾石层，为防止堤坝受潮，需在砂砾层注入水泥浆，逐步推进至土层，最终以黄泥浆进行封孔。施工过程中，普遍采用分层灌浆技术，确保灌浆管口无遗漏，以此增强坝基的防渗效果。针对蚁穴和溶洞的填充，使用30 米钻孔机进行周边钻孔，注入浆体，形成防护层，进而提升堤坝的防渗能力。

（五）低压速凝灌浆技术

本项防渗加固工艺主要针对高水位条件下的防洪抢险工程。在实施前需对地基进行系统勘测，重点检测砂质土层与黏性土层的分布状况。根据管涌发生的具体位置，科学确定钻孔点位。为增强管涌阻力，可选用遇水膨胀性材料进行钻孔填充，以有效减缓渗流速率，防止因注浆速度过快导致浆液外溢。施工过程中需精确控制注浆参数，将压力严格限定在 0.05 兆帕以下。此外，为提高浆液凝结效率，可适量掺加水玻璃或促凝剂等外加剂，以达到快速封堵渗漏通道的工程目的。

结束语：

综上所述，防渗加固技术的有效运用，可在保障水利工程稳定、可靠运行的同时，避免因渗漏问题频繁出现导致维修成本增大。鉴于此，需在明确防渗加固技术应用价值的基础上，借助防渗加固技术来延长水利工程运行年限。

参考文献：

[1] 高武林 . 水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用研究 [J]. 价值工程 ，2024， 43（24）：139-142.

[2] 赵龙 . 水利工程施工中河道堤坝防渗加固技术的应用探讨 [J]. 建筑与装饰 ， 2024（17）：193-195.

[3] 宋斌， 李钟宁. 水利工程施工中堤坝防渗加固技术研究[J]. 现代工程科技，2024， 3（24）：35-38.

[4] 厉旭龙 ， 潘德雄 . 水利建筑工程中的堤坝防渗加固施工技术 [J]. 工程技术研究 ， 2024， 9（10）：94-96.

[5] 王超 ， 梁晓敏 . 水利工程施工中堤坝防渗加固技术的运用 [J]. 大众科学 ，2024， 45（4）：54-56.