水利工程施工防滲技術(shù)分析

(遼寧省彰武縣水利技術(shù)推廣中心站，遼寧 阜新 123200)

水利工程是人類利用水資源的重要形式，在防治水害、水能利用、水流調(diào)節(jié)中起到了重要的作用，我國水利工程項目的建設(shè)水平提升較慢，在工程實踐中常常出現(xiàn)水利工程滲漏問題，這一問題多由施工技術(shù)水平不足導(dǎo)致，滲漏問題為工程運行埋下了安全隱患，也影響了工程的使用壽命，因此需要積極開展水利工程防滲透技術(shù)的研究，并因地制宜的將防滲技術(shù)應(yīng)用于工程實踐，從而提升我國水利工程的質(zhì)量水平。

1 水利工程防滲透的意義及滲透問題成因

為了能夠選擇具有針對性的防滲透技術(shù)，首先有必要對水利工程防滲透的意義及滲透問題成因進行細(xì)致分析，找到導(dǎo)致滲透問題的關(guān)鍵點[1]。

1.1 水利工程防滲透的意義

水利工程開展防滲透研究，具體意義可以歸納為以下幾點：(1)水利工程承壓較大。水利工程一般工程體量較大，特別是大型水電站工程，其工程容水量較大，大壩底部往往承受較大的水壓力，為對抗較大的水壓，需要保持壩體的完整性，而滲透必然伴隨著細(xì)小裂紋，裂紋的產(chǎn)生破壞了壩體的完整性，使壩體強度受到了影響，進而影響工程安全。(2)腐蝕問題。水利工程中，工程建筑與水或空氣接觸的部分一般都會進行表面防腐蝕處理，然而，當(dāng)滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)時，表面防腐層被破壞，水分進入混凝土內(nèi)部，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成侵蝕，而內(nèi)部無法進行防腐蝕處理，這就會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部造成腐蝕空穴，長此以往易造成安全隱患。(3)應(yīng)力集中問題。在水利工程使用過程中，不可避免的會出現(xiàn)工程建筑變形現(xiàn)象，一定限度的變形屬于正?，F(xiàn)象，不會影響工程的安全，但是若建筑內(nèi)部出現(xiàn)能過導(dǎo)致滲漏的貫穿式裂紋，將會使裂紋處產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，在變性過程中會使裂紋迅速擴大，造成安全事故。

1.2 常見滲漏問題原因

為了能夠選擇合適的防滲漏技術(shù)，首先需要對水利工程中常見的滲漏問題原因進行分析，結(jié)合實際施工經(jīng)驗，可以將原因歸納為以下幾點：(1)在水利工程中，造成滲漏問題的主要成因是混凝土材料中出現(xiàn)貫穿式裂紋，一般貫穿式裂紋的成因是混凝土斷裂導(dǎo)致，在工程建設(shè)工作中，排除混凝土品質(zhì)因素，導(dǎo)致貫穿式裂紋的主要原因是地基的過度沉降，當(dāng)?shù)鼗糠謪^(qū)域發(fā)生過度沉降后，因混凝土抗拉伸能力差的特點，易發(fā)生脆性斷裂，造成裂紋。(2)表面損傷[2]。水利工程建筑漫水部分，特別是處于深水位置承受水壓較大的部分，一旦表面發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷，表面致密保護層被破壞，就會容易導(dǎo)致水分向內(nèi)部侵蝕，在水流沖擊和壓力波動的作用下，侵蝕速度一般較快，當(dāng)向內(nèi)侵蝕到一定程度，即會導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。(3)間斷性漫水。這種現(xiàn)象一般出現(xiàn)在灌溉用水渠工程中，由于此類工程在部分時間段內(nèi)處于干涸狀態(tài)，混凝土直接受到環(huán)境侵蝕，當(dāng)突然漫水后，容易發(fā)生熱脹冷縮變形或遇水膨脹變形，造成開裂及滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。

2 水利工程防滲技術(shù)介紹及分析

通過上文對水利工程滲漏問題的分析不難發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象的主要原因是工程混凝土出現(xiàn)貫穿式裂紋，針對這一現(xiàn)象，有必要在施工中采取防滲技術(shù)，以下對常用的防滲技術(shù)進行介紹與分析[3]。

2.1 優(yōu)化地基結(jié)構(gòu)

水利工程的地基基礎(chǔ)層結(jié)構(gòu)一般可以分為高地下水位軟土結(jié)構(gòu)、板結(jié)土結(jié)構(gòu)、巖石結(jié)構(gòu)等，對于含土層結(jié)構(gòu)的地基，考慮到土壤自身的沉降性質(zhì)，需要在地基鋪設(shè)過程中進行夯實，夯實過程一般分為以下步驟：在夯實工作開始前，需要清除地基坑內(nèi)的雜物并抽干地下水，夯實工作主要采用回填開蹬夯實的方法，鋪土與夯實交替進行，回填土每層的厚度應(yīng)當(dāng)小于300 mm，且需要保證回填的均勻性，每夯實一層后，需要對夯土層的平整度進行測量，確保其平整，在臨近工程建筑底部的3～5個夯土層內(nèi)，需要加入防水性塑料薄膜或鋪設(shè)瀝青防滲層，以防止地下水位抬高造成的由下向上的滲透。在夯實完工后，需要對地基的承載能力進行測試，以確保地基能夠滿足水利工程的建設(shè)要求。對于地下水位過高的區(qū)域，可以通過在地下水層內(nèi)埋設(shè)疏水管道的方式，促進地下水的排出，以防止地下水位超過危險水位，確保地基的穩(wěn)固[4]。

2.2 強化混凝土工程施工工作

混凝土工程是水利工程中的核心工程，其工程質(zhì)量直接關(guān)系到水利工程的防滲透性能，強化混凝土工程施工質(zhì)量需要注重以下幾點：(1)選擇合適類型的混凝土。我國幅員遼闊，針對不同地區(qū)的環(huán)境條件，混凝土的選擇也不盡相同，需要根據(jù)工程所在地的氣候、溫度條件，選擇合適的混凝土類型。與此同時，工程的不同部位選擇混凝土的標(biāo)號也不相同，高標(biāo)號的混凝土雖有較高的強度，但在凝固過程中，收縮程度也較大，所以在混凝土選擇過程中，臨近部位應(yīng)當(dāng)選擇標(biāo)號接近的混凝土，以避免因收縮程度不均造成的開裂。(2)充分振搗。在水利工程的施工過程中，期望的為致密的混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)越致密，其抗拉強度越大，而影響混凝土致密性的主要因素是混凝土中的細(xì)小氣泡，這是就需要通過振搗的方式對氣泡進行排除，在振搗過程中，需要確保振搗充分，對于混凝土重力壩等重要水利設(shè)施的關(guān)鍵部位，振搗時間應(yīng)當(dāng)適當(dāng)延長，以確保振搗的充分程度，在振搗完成后，還需要對工程進行采樣檢測，確保工程混凝土中的氣泡含量在可接受的范圍內(nèi)。(3)混凝土凝固期間維護工作?；炷聊唐陂g的維護工作直接關(guān)系到混凝土工程的質(zhì)量，一般體量越大的混凝土工程，混凝土的凝固時間越長，特別是在夏季施工過程中，混凝土凝固時間延長，且晝夜溫差較大易造成裂紋。在維護工作時，主導(dǎo)思想是促進混凝土的快速凝固，對于水壩等大體量混凝土工程而言，一般會采用水冷的方式促進混凝土凝固，同時在混凝土凝固過程中，避免暴曬，以防止表面過早凝固造成的剝落現(xiàn)象。

2.3 防滲漏材料的應(yīng)用

防水層是防止水利工程水滲透的最有效措施之一，目前常見的防水層有以下幾種：高分子薄膜防水層、防水涂料與復(fù)合防水填充料三種，高分子薄膜防水層一般鋪設(shè)在工程與水的交界位置，具有施工便捷、速度快、防水效果好的特點，但是薄膜防水層也存在已破損、異型部位鋪設(shè)困難的弊端，因此主要應(yīng)用于地基等不易發(fā)生相對位置變動的區(qū)域。防水涂料可以應(yīng)用于工程的任意部位，具有成本低廉、防水持久、異型部位適用性好等突出優(yōu)點，但是也存在一些不足之處，其主要弊端在于施工難度較大，防水涂料不同于一般的涂料，一般需要采用明火加熱后凝固的方式確保其穩(wěn)定性，在水下無法進行此類施工，因此無法滿足水下施工要求。復(fù)合防水填充料一般應(yīng)用于混凝土內(nèi)部，作為混凝土的一種輔料，這類材料一般具有一定的流動性，其作用原理是當(dāng)混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂紋時，復(fù)合防水填充材料會發(fā)生流動，對混凝土裂紋進行填充，起到防滲漏的作用，具有施工簡便、無需后期維護、適用性好等諸多突出優(yōu)點，但是由于混凝土中填入了其他材料，或?qū)炷恋膹姸仍斐梢欢ǖ牟焕绊?，因此對于部分需要高強度混凝土的工程部位，這種防滲漏方式一直飽受爭議。在實際施工過程中，一般不會單獨采用某種防水方式，需要因地制宜的采用不同的防滲漏材料，確保工程的整體防滲漏性能。

2.4 強化后期維護工作

隨著水利工程的使用，工程的主體必然會出現(xiàn)老化，很難完全杜絕滲漏的發(fā)生，因此需要對水利工程進行維護，以往維護工作多為“填縫”為主，通過混凝土或復(fù)合材料對混凝土表層裂紋進行覆蓋，但這種方式很難根除裂紋，導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象頻繁復(fù)發(fā)，為了延長水利工程的使用壽命，需要強化后期的維護工作，工作重點應(yīng)當(dāng)落在防止?jié)B漏現(xiàn)象的發(fā)生上，一般高質(zhì)量的工程在前期不會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，滲漏現(xiàn)象發(fā)生于由外而內(nèi)的侵蝕，因此在維護工作中，需要對發(fā)展中的裂紋進行及時的發(fā)現(xiàn)，這里通常采用放射線探傷的方式，定期對水利工程重點部位進行探傷，以發(fā)現(xiàn)裂紋的位置，當(dāng)裂紋位置發(fā)現(xiàn)后，應(yīng)當(dāng)從漫水側(cè)開展修復(fù)工作，修復(fù)時應(yīng)當(dāng)確保修補材料在一定壓力條件下進行，使修補材料可以深入混凝土內(nèi)部，提升修補效果。

3 結(jié)語

水利工程是關(guān)乎我國民生問題的重點工程，工程中最為常見的質(zhì)量問題是滲漏問題，通過對滲漏問題的分析我們發(fā)現(xiàn)，滲漏的起因在于混凝土的貫穿式裂紋，產(chǎn)生貫穿式裂紋的原因在于混凝土工程的施工及維護問題，本文通過對滲漏成因的分析，列舉了通過優(yōu)化地基結(jié)構(gòu)、強化混凝土工程施工工作、應(yīng)用防滲漏材料、強化后期維護工作的技術(shù)措施降低滲透的風(fēng)險，以提升工程的質(zhì)量水平和使用壽命，在未來的工作中，還應(yīng)當(dāng)進一步對水利工程施工防滲技術(shù)進行研究，以提升我國水利工程的建設(shè)水平。

[1]王家柱.塑性混凝土防滲墻的設(shè)討及施工工藝[J].建筑技術(shù)開發(fā).2013.40(05):37-39.

[2]侯裕清.遼寧省水功能區(qū)水質(zhì)評價[J].水利規(guī)劃與設(shè)計.2016(03):11-13.

[3]張波子.崗南水庫水源保護淺議[J].水利建設(shè)與管理.2011(07):74-75.

[4]李晶.大連地區(qū)農(nóng)業(yè)活動面源污染與水環(huán)境狀況分析[J].水土保持應(yīng)用技術(shù).2015.(03)：48-49.