水利工程堤防防滲施工技術(shù)思考

何楚 牟暢 福亞旭 曹娜

北京市南水北調(diào)環(huán)線管理處 北京 102600

近年來(lái)，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，城市化的進(jìn)程不斷加快，居民的生活水平也有了顯著的提升，在這一形勢(shì)的影響下，更大規(guī)模的市場(chǎng)空間需要資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)，對(duì)水利工程的需求也愈發(fā)突出。水利工程作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分既能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)家的富強(qiáng)，也能夠?qū)崿F(xiàn)人類與自然的和諧共生，是水資源開(kāi)發(fā)的重要先導(dǎo)。但是，水利工程建設(shè)面臨問(wèn)題眾多，建設(shè)規(guī)模也相當(dāng)可觀，在施工過(guò)程會(huì)受到各種內(nèi)外部因素的限制，一旦某一步驟出現(xiàn)了問(wèn)題，不僅拖慢整個(gè)工程的進(jìn)度，而且會(huì)對(duì)施工工程的質(zhì)量造成威脅。堤防防滲施工作為水利工程項(xiàng)目的重要組成部分，其施工質(zhì)量在一定程度上決定整個(gè)工程的使用功能，也直接影響著項(xiàng)目的使用年限。因此，在社會(huì)發(fā)展的新時(shí)期要給予堤防防滲施工足夠的重視，提高施工人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，認(rèn)真分析堤防防滲操作中出現(xiàn)的紕漏，根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)制定出合理的解決方案，實(shí)現(xiàn)水利工程的價(jià)值。

1 分析水利工程堤防防滲施工的重要價(jià)值

工程的使用年限通常是和工程質(zhì)量直接掛鉤的，并且如果工程質(zhì)量不合格，會(huì)影響到水利設(shè)備的正常運(yùn)行，局部施工質(zhì)量不佳將會(huì)影響到整體施工水準(zhǔn)。例如防滲施工存在質(zhì)量問(wèn)題，就可能會(huì)導(dǎo)致工程的防洪水平大大下降，如果遇到洪澇災(zāi)害那么水利工程的壽命將會(huì)大打折扣，從而大大縮減水利工程的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[1]。再者，如果堤防防滲施工存在失誤沒(méi)有及時(shí)解決，那么在水利工程運(yùn)行之后必定會(huì)出現(xiàn)各類問(wèn)題，嚴(yán)重加大了后期的維修難度，人力物力成本大大增加。所以，推行運(yùn)用堤防防滲施工技術(shù)是極其重要的，不但可以加強(qiáng)堤防的防滲透能力，增強(qiáng)其抵御自然災(zāi)害的能力，也可以發(fā)揮為區(qū)域范圍提供電力保障以及為周邊的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供灌溉等作用，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。具體來(lái)說(shuō)運(yùn)用堤防防滲施工技術(shù)可以起到以下兩個(gè)作用。其一，提高水利工程的安全性能。由于水利工程往往規(guī)模較大，所以多建于人跡罕至的地方，并且這類大型的水利工程往往施工的工序較為復(fù)雜，難度系數(shù)大，對(duì)施工人員的水平要求高。所以必須運(yùn)用到先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)遏制潛在的隱患出現(xiàn)。而且對(duì)于水利工程而言，其利用的水資源恰恰是最大的隱患，不做好充足的預(yù)防措施，極有可能對(duì)工程造成巨大損失。而恰當(dāng)運(yùn)用堤防防滲施工技術(shù)就能夠很好的對(duì)水資源進(jìn)行管控和引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)水資源的合理分配，降低危險(xiǎn)出現(xiàn)的概率[2]。其二，堤防防滲施工技術(shù)還能提高整體工程的使用價(jià)值。建設(shè)水利工程的目的就是為了高效開(kāi)發(fā)利用水資源，保障下游的供電、灌溉、供水等多重作用。這也就可以說(shuō)明，水利工程的作用十分廣泛。堤防施工的核心目標(biāo)是對(duì)水資源進(jìn)行分流，均衡全年水資源，防止洪澇災(zāi)害，保護(hù)周邊居民的人身安全和財(cái)產(chǎn)。而利用堤防防滲施工技術(shù)就能夠提高水利工程的防水、抗腐蝕能性能，從而達(dá)到延長(zhǎng)工程的使用年限，更好的發(fā)揮水利工程的效用[3]。

2 堤防建設(shè)及水利工程堤防防滲施工中存在的主要問(wèn)題

2.1 堤防建設(shè)存在的問(wèn)題

2.1.1 原材料的問(wèn)題

整個(gè)工程的使用功能和安全性在一定程度受原材料質(zhì)量的制約，在我國(guó)部分水利工程建設(shè)實(shí)際案例中，設(shè)計(jì)人員為了在最大程度上降低施工成本，對(duì)原材料質(zhì)量的把關(guān)并不嚴(yán)格甚至可以說(shuō)是松散至極，過(guò)分的重視方案的設(shè)計(jì)。在施工過(guò)程中，施工單位為了獲取更多的利潤(rùn)，采用低廉、劣質(zhì)的材料進(jìn)行工程建設(shè)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的物理、化學(xué)作用便會(huì)出現(xiàn)堤防滲漏的問(wèn)題，工程的安全性大打折扣。

2.1.2 工程進(jìn)度問(wèn)題

水利工程建設(shè)的項(xiàng)目眾多且建設(shè)規(guī)模較為龐大，所需要的施工時(shí)間較長(zhǎng)，在長(zhǎng)期的施工日程中經(jīng)過(guò)風(fēng)吹雨打和季節(jié)冷熱的變化，承受能力與抗壓能力逐漸下降，同時(shí)，施工人員缺乏科學(xué)的保養(yǎng)技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行保護(hù)和完善，堤防工程的使用功能不斷減小，使用壽命也在不斷縮減。

2.1.3 工程設(shè)計(jì)方案問(wèn)題

在我國(guó)歷史上，有眾多的水利工程建筑因?yàn)楫?dāng)時(shí)的科技限制問(wèn)題，或者是工作人員的經(jīng)驗(yàn)較少，往往在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中都有很多的不足之處[4]。而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)工程建筑的質(zhì)量衡量水準(zhǔn)也在悄然提高，在早期的現(xiàn)代化施工過(guò)程中也存在著一些紕漏問(wèn)題，其主要原因就是當(dāng)時(shí)宋史水利工程的工作人員普遍文化水平較低，相關(guān)高級(jí)設(shè)計(jì)人員等稀缺；并且大部分人缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法快速辨別施工過(guò)程中可能會(huì)存在的問(wèn)題；管理層也缺乏實(shí)地考察的意識(shí)，對(duì)施工場(chǎng)地的地形環(huán)境了解不夠充分；對(duì)于施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題無(wú)法快速解決。綜合以上原因，最終導(dǎo)致工程的設(shè)計(jì)不貼合實(shí)際，導(dǎo)致工程進(jìn)行時(shí)難度超過(guò)實(shí)際可接受范圍，最終致使工程的質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題。很多時(shí)候，由于水利工程的堤防規(guī)模較大，施工單位往往會(huì)將整體項(xiàng)目的分為多個(gè)工程，再將其交給不同企業(yè)。由于下屬分配企業(yè)較多，施工單位無(wú)法做到將其進(jìn)行整合管理，只有極少數(shù)的施工單位會(huì)派遣專業(yè)技術(shù)人員去對(duì)下屬企業(yè)進(jìn)行技術(shù)和指導(dǎo)。這就導(dǎo)致了很多下屬承包企業(yè)缺乏對(duì)自身任務(wù)的理解，容易引起工程的質(zhì)量問(wèn)題。雖然在正常工作中施工單位會(huì)有專業(yè)的工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)管，但也同樣存在個(gè)別企業(yè)不太重視堤防防滲措施，由于缺乏嚴(yán)格的管理而導(dǎo)致堤防防滲工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。水利工程的建設(shè)是一個(gè)周期長(zhǎng)、任務(wù)重的工程。工程技術(shù)難度大、任務(wù)繁雜，占地面積廣，必須要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)多次的實(shí)地考核，并且結(jié)合各類資料和當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)成體系的防滲工作方案。并且在實(shí)際施工過(guò)程中必須安排專門的監(jiān)督人員，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案開(kāi)展工程。

2.2 分析水利工程堤防防滲施工中存在的主要問(wèn)題

2.2.1 技術(shù)運(yùn)用過(guò)于單一

現(xiàn)如今，有很大一部分的施工單位并沒(méi)有深入了解防滲漏技術(shù)的類型，只知道其中一種或兩種，所以基層員工也無(wú)法真正掌握防滲漏技術(shù)的技巧和方法。在堤防防滲施工方案的制定過(guò)程中員工只能夠憑借自己的主觀經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，缺少對(duì)水利工程實(shí)際施工工現(xiàn)場(chǎng)的勘查和結(jié)合，甚至采用錯(cuò)誤的防滲技術(shù)，導(dǎo)致地基的防滲性與客觀要求相差甚遠(yuǎn)，堤壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性難以保障。另外，部分施工人員完全遵循施工方案的各項(xiàng)步驟，難以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)方案作出靈活調(diào)整，這也使得防滲施工的質(zhì)量直線下降，防滲性能無(wú)法達(dá)標(biāo)。防滲墻和水網(wǎng)加固是水利工程的堤防防滲施工的兩種主要形式，但這兩種方式都不具備靈活性，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，很難在短時(shí)間內(nèi)做出調(diào)整。

2.2.2 管理體系欠缺

所有工程都需要依靠工程管理引導(dǎo)各項(xiàng)工作有序進(jìn)行，每一施工步驟都應(yīng)獲得宏觀上的管理和控制，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)施工過(guò)程的條理性，保證工程質(zhì)量。施工管理不僅可以實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，還能夠降低投資成本和各項(xiàng)投入，讓各個(gè)環(huán)節(jié)都在計(jì)劃范圍內(nèi)施行，杜絕各種風(fēng)險(xiǎn)和隱患，保證施工質(zhì)量能夠達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)水利工程施工管理受重視程度并不高，缺乏施工管理體系和機(jī)制，大部分管理人在其位，卻無(wú)法謀其職，甚至不知道自己的工作意義是什么，對(duì)堤防防滲施工的重要性一知半解，在監(jiān)督施工的過(guò)程中保持松散隨意的態(tài)度，根據(jù)自己的主觀經(jīng)驗(yàn)判斷現(xiàn)場(chǎng)工作的合理性，具有強(qiáng)烈的主觀臆斷性和盲目性，管理工作的指導(dǎo)作用難以得到有效發(fā)揮。部分堤防防滲單位為了提升施工速度，通常會(huì)將現(xiàn)有的防滲項(xiàng)目以外包的形式分發(fā)出去，對(duì)具體的過(guò)程性管理知之甚少。分包單位質(zhì)量和發(fā)展能力不盡相同，如果施工單位在外包前忽略了對(duì)外包商能力的考察，也會(huì)給防滲施工造成巨大的安全隱患?，F(xiàn)場(chǎng)的管理和監(jiān)督松散也會(huì)直接影響施工人員的態(tài)度，施工人員的責(zé)任意識(shí)無(wú)法被激發(fā)，行為與工作也不能得到有效控制，導(dǎo)致各項(xiàng)任務(wù)的實(shí)際操作結(jié)果與宏觀標(biāo)準(zhǔn)仍有一定差距。堤壩防滲施工所涉及的地下工程項(xiàng)目眾多，其操作具有一定的困難性和隱蔽性，為質(zhì)量的檢察和管理帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的隱患，后期補(bǔ)救將會(huì)損耗更多的人力、物力、財(cái)力。

3 分析水利工程堤防滲漏技術(shù)的主要內(nèi)容

3.1 高壓噴射防滲墻施工技術(shù)

高壓噴射防滲墻施工技術(shù)的工作內(nèi)容是運(yùn)用高壓壓漿的巨大沖擊力來(lái)破壞原有土層結(jié)構(gòu)，使?jié){體與土壤充分混合在一起，形成泥漿整體，待土壤和漿體完全混合凝固以后便形成了很好的天然的防滲透屏障，從而進(jìn)一步提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性[5]。在實(shí)際進(jìn)行該項(xiàng)操作時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)先利用鉆孔機(jī)對(duì)地面進(jìn)行打孔操作，接著在需要進(jìn)行灌漿的堤防安置灌漿管以及噴頭，進(jìn)行關(guān)鍵性的高壓噴射工作，對(duì)土層進(jìn)行充分的切割混合，改變土壤結(jié)構(gòu)，提高其強(qiáng)度和硬度。正是因?yàn)樵摷夹g(shù)的操作較為簡(jiǎn)單，并且所需要的設(shè)備都較為基礎(chǔ)，并且有良好的實(shí)用性和靈活性，因此得到了極好的推廣普及。在運(yùn)用高壓噴射防滲墻施工技術(shù)時(shí)特別需要注意的是包含定向噴射、擺動(dòng)噴射以及旋轉(zhuǎn)噴射三種類型。擺動(dòng)噴射和定向噴射的主要目的是為了增強(qiáng)防滲效果，使得邊坡結(jié)構(gòu)更加牢固。而旋轉(zhuǎn)噴射多是為了彌補(bǔ)軟土地基硬度不足而使用的，減少地基變形發(fā)生的概率。

3.2 劈裂灌漿防水施工技術(shù)

劈裂灌漿防水施工技術(shù)的主要原理是以灌漿壓力對(duì)水利工程的壩體進(jìn)行開(kāi)縫，接著往縫隙注入防滲漿液，最后形成縱向垂直的防滲帷幕，大大提升了壩體的防滲能力[6]。在運(yùn)用該技術(shù)時(shí)，工作人員必須先找到堤壩軸線所在，接著進(jìn)行一系統(tǒng)鉆孔操作，待準(zhǔn)備工作完成以后，再劈裂壩體進(jìn)行高壓灌漿工作，直至漿體完全凝固后，整體工作才最終完成。劈裂灌漿防水施工技術(shù)的運(yùn)用不但能夠提高不提的防滲水功能，還可以填補(bǔ)壩體的內(nèi)部空洞缺陷，有效提升堤壩的安全性和穩(wěn)定性。該技術(shù)同樣技術(shù)要求較低，操作難度小，可以節(jié)省很多非必要的工程步驟。并且灌漿材料也較為便宜，甚至可以就地取材，制成灌漿材料，可以很好的節(jié)省材料成本。此外，從保護(hù)環(huán)境的角度來(lái)說(shuō)，這種方法是對(duì)環(huán)境危害最小的，不會(huì)造成大范圍的土地破壞以及污染。

3.3 垂直鋪塑防滲施工技術(shù)

垂直鋪塑防滲施工技術(shù)的操作過(guò)程則較為復(fù)雜，再運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，工作人員需要借助鏈條式挖槽機(jī)對(duì)壩基或者壩體進(jìn)行開(kāi)槽工作，接著要在開(kāi)槽部分鋪設(shè)防滲塑膜，以及回填工作[7]。通常情況下，用于回填的材料在后期會(huì)析水從而形成復(fù)合型防滲帷幕，能夠更進(jìn)一步的提高堤壩的防滲能力，相較于另外幾種防滲技術(shù)，垂直鋪塑防滲施工技術(shù)有著更強(qiáng)的防滲效果，并且接縫更為隱蔽，能夠使得壩體更加美觀。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，工程的施工人員必須要嚴(yán)格把控挖槽的深度和寬度。而且該技術(shù)通常在平原地區(qū)使用，例如水庫(kù)、河流堤壩等等。

3.4 混凝土防滲墻施工技術(shù)

混凝土防滲墻施工技術(shù)也是一種較為常見(jiàn)的防滲技術(shù)，該技術(shù)是近幾十年來(lái)逐漸摸索、完善、推廣開(kāi)來(lái)的，已經(jīng)形成了系統(tǒng)性的模式和體系。通常是運(yùn)用于顆粒狀的土質(zhì)中，在這種土質(zhì)中混凝土防滲墻施工技術(shù) 能夠發(fā)揮最明顯的作用。

3.5 帷幕灌漿防滲施工技術(shù)

利用帷幕灌漿防滲技術(shù)需要注意的是，在正式開(kāi)展灌漿之前要恰當(dāng)調(diào)節(jié)漿液的比例，讓灌漿漿液始終保持流動(dòng)性。在漿液灌注到巖層之后，施工人員需要觀察漿液是否產(chǎn)生凝固這一化學(xué)反應(yīng)，只有產(chǎn)生反應(yīng)才可以檢測(cè)巖層本身的強(qiáng)度。

3.6 自凝灰漿防滲墻施工技術(shù)

為了提升此技術(shù)的使用效果，必須將水泥、膨潤(rùn)土等材料完美融合，此外，在進(jìn)行混合的過(guò)程中還需要加入適量的混凝劑，從而得到自凝灰漿，更好地服務(wù)于施工工程。經(jīng)過(guò)對(duì)防滲墻施工現(xiàn)狀的調(diào)查，自凝灰漿并非在施工過(guò)程中獨(dú)立使用，而是要配合其他的技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，例如，相關(guān)工作人員在對(duì)墻體進(jìn)行打孔工作時(shí)，即可加入自凝灰漿并作為保護(hù)層等待凝固，自凝灰漿凝固后便可以成為提高墻體防滲性能的防滲層。

4 強(qiáng)化監(jiān)督管理力度，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)工作

要想實(shí)現(xiàn)水利工程的實(shí)際效果和長(zhǎng)期有效性，就必須強(qiáng)化對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管力度，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量差別化監(jiān)督。針對(duì)不同的工程項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)管時(shí)，其難點(diǎn)具有一定的差異性，所以要加強(qiáng)根據(jù)不同流程的特點(diǎn)采取差別化的管理，尤其對(duì)于部分薄弱環(huán)節(jié)更應(yīng)嚴(yán)格把控，把好每一環(huán)節(jié)的“質(zhì)量關(guān)”。監(jiān)督部門需要派遣專業(yè)的監(jiān)督人員進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，并且重視監(jiān)督人員綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)和專業(yè)能力的提升，積極整合所有人才資源，發(fā)揮出人才力量獨(dú)有的支撐力，實(shí)現(xiàn)水利工程堤防防滲施工技術(shù)的完美應(yīng)用。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上，加快推進(jìn)水利工程堤防防滲施工技術(shù)的應(yīng)用是提升工程質(zhì)量的重要力量，也是保障各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)順利開(kāi)展的關(guān)鍵舉措，能夠在社會(huì)發(fā)展的同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源持續(xù)性發(fā)展，增進(jìn)增進(jìn)社會(huì)民生福祉?，F(xiàn)如今，堤防建設(shè)及水利工程堤防防滲施工中存在各項(xiàng)問(wèn)題，嚴(yán)重影響了工程質(zhì)量，施工單位要合理利用水利工程堤防滲漏技術(shù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和水利工程特點(diǎn)，采用具有合理性和可行性的高壓噴射防滲墻施工技術(shù)、劈裂灌漿防水施工技術(shù)、垂直鋪塑防滲施工技術(shù)、混凝土防滲墻施工技術(shù)、帷幕灌漿防滲施工技術(shù)，健全管理體系與機(jī)制，實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)的有效運(yùn)用。