水利工程施工中堤防防渗技术的研究

摘  要：堤防防渗技术在水利工程施工中发挥着十分重要的作用，其直接关系到水利工程的安全性、稳定性和使用寿命，是保障周边地区人民群众生命财产安全的重要屏障。通过采用先进的防渗技术，如土工膜铺设、高压喷射注浆、帷幕灌浆等，能够有效防止水流渗透，减少土壤侵蚀，保持堤身结构完整，提高防洪能力。同时，防渗技术的有效应用还能降低后期维护成本，提升工程运行效率，促进水资源的合理利用与保护，为经济社会的可持续发展提供坚实支撑。因此，加强堤防防渗技术的研发与应用，对于确保水利工程安全、提升防灾减灾能力具有深远意义。

关键词：水利工程；堤防；渗水原因；防渗技术

1 水利工程堤防渗水原因分析

（1）工程设计与建设缺陷。部分水利工程在设计时可能未充分考虑地质条件、水文特性及防洪要求，导致设计标准偏低，堤防断面尺寸不足，难以有效抵御高水位和强水流冲击。此外，施工过程中若存在压实不足、填筑材料质量差、接头及分段处理不到位等问题，都会降低堤防的整体密实度和防渗性能。例如，堤身填土含沙量大，临水坡又无防渗斜墙或其他有效控制渗流的工程措施；填土质量差，没有正规的碾压，有的填筑时含有冻土、团块和其他杂物，夯实不够等。

（2）自然因素。堤防所在地的地质条件对防渗性能有重要影响，若地基透水性强，或存在软弱夹层、溶洞等不良地质现象，都会增加渗水的风险。同时，长期的高水位作用会使水流渗入堤防内部，形成干湿土分界线（浸润线），浸润线以下的坡面和坡脚易发生渗水险情。堤防内部存在的蚁穴、蛇洞等生物活动通道，也会成为渗水的通道[1]。

（3）维护管理不善。水利工程日常运行过程中需要定期进行检查和维护，若未能及时发现并处理堤防的裂缝、空洞等隐患，会导致渗水问题逐渐加剧。除此之外，当发生渗水险情时，若应急处理措施不当或不及时，同样也会加剧渗水问题的发展。

2 水利工程施工中常见的堤防防渗技术要点

2.1 土工膜防渗技术

土工膜防渗技术是利用土工膜材料的高防渗性能，通过铺设土工膜来形成一道连续的防渗屏障，从而阻止水分或其他液体通过堤防体向下游或周边地区渗透。在铺设土工膜之前，需要对堤防的基础进行处理，包括清理表面杂物、平整场地、压实基础土壤等，以确保土工膜能够紧密贴合在基础表面。然后将土工膜按照预定的尺寸和形状铺设在基础表面上，并通过焊接、搭接等方式将相邻的土工膜连接在一起，形成一道连续的防渗屏障，铺设过程中需注意保持土工膜的平整度和紧密度，避免出现褶皱、破损等情况[2]。土工膜铺设完成后，还应在其上方覆盖一层保护层，如砂土、碎石等，以保护土工膜免受外界损伤和紫外线照射，同时保护层还能够起到稳定土工膜的作用，防止其在水流冲刷等外力作用下发生位移或破损。

土工膜材料具有较轻的重量和较好的柔韧性，易于施工和铺设，能够减少施工难度和工期。而且土工膜材料采用环保材料制成，不会对环境造成污染和危害，符合现代水利工程对环保的要求。

2.2 混凝土防渗墙技术

混凝土防渗墙技术是一种在水利工程堤防中广泛应用的防渗技术，通过在堤防内部或外部建造一道连续的混凝土墙体，形成一道有效的防渗屏障，以阻止水分或其他液体通过堤防体向下游或周边地区渗透。这种技术最早起源于20世纪50年代的欧洲，因其施工简便、结构可靠、防渗效果良好且造价适中，在国内外得到了广泛应用，并逐渐成为我国水利水电工程覆盖层防渗处理的首选技术。实际施工中，首先要根据设计要求和地质条件，在堤防的适当位置进行钻孔或开挖；然后利用泥浆或其他材料维护孔壁稳定，并清除孔内的杂质；接着向孔内灌注混凝土，形成连续的混凝土墙体；最后对墙体进行必要的养护和检测，确保其满足防渗要求。混凝土墙体具有较高的强度和稳定性，能够承受较大的水压力和其他外力作用，保证堤防的长期稳定运行。

目前比较常见的混凝土防渗墙施工方法包括钻挖法、射水法、链斗法以及锯槽法等。其中，钻挖法利用钻机钻孔成槽，然后灌注混凝土；射水法则利用高压水流冲刷土层形成槽孔；链斗法则通过链斗式开槽机连续取土成槽；锯槽法则利用锯槽机切割土层成槽[3]。

2.3 高压喷射防渗技术

高压喷射防渗技术是一种利用高压水或高压浆液形成高速喷射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成桩柱或板墙状的凝结体，用以提高地基防渗性能的一种施工技术。该技术结合了高压水射流切割和化学注浆的双重作用，通过高压喷射将浆液注入土体，使浆液与土粒掺和凝结，形成一道连续的防渗屏障，从而阻止水分渗透和泄漏。

该技术适用于多种地层条件，包括砂类土、粘性土、粉土、黄土、素填土、淤泥质土、淤泥和碎石土等地层。随着技术的不断完善和创新，其加固处理范围也不断拓宽。在水利工程中，该技术常用于堤防、水库坝基、基坑止水、围堰防渗等工程的防渗加固。通过高压喷射防渗技术的应用，可以显著提高水利工程的防渗能力和稳定性，保障工程的安全运行。

2.4 帷幕灌浆防渗技术

帷幕灌浆防渗技术是一种在水利工程中广泛应用的施工技术，其通过在岩体或土层中钻设一排或多排深孔，并向孔内灌注浆液，以填充基岩中的缝隙，形成一道连续的阻水帷幕，从而减小渗流量和降低渗透压力，达到防渗的目的，对于提高水利工程的稳定性和安全性具有重要意义。施工中，需根据设计要求进行精确的测量，确定钻孔的位置和深度，并在防渗墙轴线上按照设计要求布置灌浆孔，孔距一般为1～3m，孔位轴向偏差不得超过10cm。钻孔完成后，对钻孔进行冲洗，确保冲洗的水压和流量，冲洗顺序从下往上，直到钻孔回水变清，然后进行压水试验，以了解基岩的透水性[4]。特别要注意的是，灌浆作业必须在规定压力下实施，当注入率满足一定条件时，持续灌注一定时间，灌浆即可结束。灌浆结束后，还需采用分段压力灌浆封孔法封孔，确保灌浆效果。

2.5 劈裂灌浆防渗技术

劈裂灌浆防渗技术是利用水力劈裂原理，对存在隐患或质量不良的堤防（土坝）进行加固的一种技术。具体而言，是通过在堤防的轴线上钻孔，并施加一定的灌浆压力，使堤防沿某一特定方向（通常是坝轴线方向）劈裂，同时灌注符合工程加固要求的泥浆，形成铅直连续的防渗泥墙，这种防渗泥墙与堤防体牢固结合，能够有效堵截渗漏，提高堤防的防渗能力。

劈裂灌浆防渗技术适用于多种类型的堤防（土坝），包括均质土坝、心墙粘性土坝等，只要施加足够的灌浆压力，任何土坝都是可灌的。劈裂灌浆形成的防渗帷幕能够有效堵截渗漏，提高堤防的防渗能力，同时劈裂灌浆还能够改善堤防体的应力状态，提高其变形稳定性。此外，劈裂灌浆防渗技术所需的材料往往能够就地取材，这在一定程度上降低了施工成本，而且该防渗技术施工工艺简单、施工难度小、速度快、周期短，有利于缩短工期并降低工程造价。

结束语

总而言之，水利工程施工中堤防防渗施工中，通过科学运用帷幕灌浆、劈裂灌浆、高压喷射防渗墙及混凝土防渗墙等技术，有效提高了堤防的防渗能力，减少了渗漏问题，保障了水利工程的安全性和稳定性，不仅减少了水资源的浪费，还延长了工程使用寿命，降低了后期维护成本，为水利工程的可持续发展提供了有力支持。

参考文献

[1]赵益禄.堤防防渗施工问题对策探析[J].内蒙古水利，2023，(03):76-77.

[2]罗操，白雪彬，何孝龙.防渗截渗技术在水利工程堤防加固处理中的应用[J].水电站机电技术，2023，46(02):94-97.

[3]刘璐.土工合成材料在堤防工程中的应用[J].工程技术研究，2021，6(21):119-120.

[4]李雷.水利堤防加固工程中防渗墙施工技术研究[J].新型工业化，2021，11(03):138-139+142.