水利工程大坝防渗措施

水利工程大坝防渗措施

【摘要】随着人们对用电需求的增加，水利工程建设也在迅猛的发展。水库大坝作为水利工程中的核心部位，质量问题受到广泛的关注。其中最突出的就是开裂和渗漏，给水库管理单位带来了较大的困扰。因此，研究水利工程大坝的防渗漏措施，对其长久安全有效使用具有重要的意义。

【关键词】水利工程大坝渗漏防止

【引言】为了提高水利工程大坝的结构安全，通常会选用钢筋混凝土大坝。但是由于体量大，如果施工过程和保养控制不到位，也很容易出现开裂。大坝渗水是一个系统的工作，在材料控制、施工过程把控和后期的维护保养各方面都需要注意。本文从基层土体处理、基层裂缝的填塞、混凝土结构的抗渗等各方面分别进行介绍，全方位的剖析大坝的防渗问题。

一、坝体承载基岩的抗渗

水利工程大坝体量非常大，对于基础承载力有较高的要求。很多基岩在水下较深的位置，由于长期水流冲刷和腐蚀，在基岩中会形成大量的裂缝和空隙。如果不对其进行处理，在高压的水压力作用下，水库内的水仍然会从这些孔隙中渗出。

根据这种情况，通常我们选用高压止水帷幕：把一定配合比的具有流动性和胶粘性的浆体，注入到基岩中，通过流动浆体来封堵基岩内部的裂缝，形成整体来提高基岩承载力和抗渗性能。

二、坝体覆盖层的抗渗

水库大坝基础完成后要采取回填的形式对基础进行保护。后期在水位升高的时候，回填的泥土会与水形成融合物，对坝体基础造成一定的腐蚀作用。

因此我们通常选用高压喷射防渗墙：利用高压设备将水泥浆体注入到坝基覆盖层，使水泥浆与地下泥土进行混合，形成防渗墙，对坝体基础进行有效的防护。

三、水库大坝结构主体发生渗漏的原因

现今的水利工程需要囤积的水位都非常高，一般的坝体结构根本无法承载强大的水压。因此通常会选用钢筋混凝土结构作为坝体。因此坝体结构是一种超大体积的混凝土结构，其发生渗漏的原因如下：

1、水化热过大，导致内外温差大

大体积混凝土由于其体量大，混凝土厚实。水泥在混凝土凝结的过程中会产生大量的水化热，这些热量被包裹在混凝土结构的内部，无法迅速的散失。一方面使得内部的水分在高温作用下快速蒸发，另一方面极度上升的温度使得混凝土与外部环境温差越来越大。在此两种影响的交叉作用下，混凝土结构表面就会产生温度裂缝。

2、混凝土的收缩

混凝土中含有大量的水，水泥水化的过程中会产生高温，同时混凝土的凝结需要大量的水分来反应。所以在凝结过程中会有大量水分散失，如果外部没有及时进行浇水养护，混凝土结构就会在散失大量水分后而发生收缩，产生裂缝。

3、外界气温变化

在很多地区，温差很大。特别是在冬季，外部温度变化很大，有点甚至可以达到零下几十度。而混凝土结构在水化热的作用下，内部温度在不断上升，与外部环境形成强大的反差。当这种温差超过了结构所能承受的极限值，就会发生裂缝。

四、坝体结构防止渗漏的措施

1、选择低水化热的水泥。根据水库大坝所处的环境、地下土质情况、水质特性等，选择对应合适的水泥，防治坝体收到腐蚀或产生较大的水化热，引起开裂和渗漏

2、做好混凝土配合比的测算。在进行大体量混凝土的搅拌之前，一定要进行配合比的实验，对其各方面性能进行测试，特别是塌落度、温度应力等，符合设计要求后再进行大体量的生产。特别是坝体体积非常大，抗渗要求高，对于粗细骨料的配比一定要严格控制。

3、根据工程条件的不同，选择加入不同的外加剂。如减水剂，它可以减少混凝土生产过程中需要的水量，同时节省一部分水泥的需求量；这样一方面水量少了、反应凝结过程中丧失的水分比例就减小，另一方面，水泥少了之后水化热也会变小。所以混凝土的收缩和内外部温度就可以控制在一定范围内，裂缝就能有效的减少。

4、控制好混凝土的塌落度，塌落度可以反应出水泥的和易性。塌落度大则说明和易性越高，那么反应凝结的速度就快，温度变化自然就会快，当温度变化率超过设计极限时，混凝土表面就会发生裂缝。

5、采用抗渗混凝土：在混凝土搅拌过程中，加入适当抗渗剂来提供混凝土结构的抗渗性能。如加入杜拉纤维等可以提高内部骨料与水泥之间的粘结，对抗渗要求有较大的好处。

6、降低混凝土的入模温度。

（1）在混凝土从搅拌站出来运输的过程中，应尽量节省时间，防止在运输过程中已发生了足够的反应，而使混凝土浇筑前达到较高的温度。因此在运输过程中就应该采取遮阳等保护措施。

（2）浇筑混凝土的时候，应尽量避开高温时间段，特别是夏季中午阶段温度非常高，混凝土的入模温度也随之变高，对裂缝产生不利。因此在夏季的时候可以采取温度较低的水来进行砼搅拌

7、加强施工中的温度控制

（1）在浇筑混凝土的时候，应根据现场情况采取分段、分层浇筑。这样可以让混凝土有充分的反应和散热的时间，热量有效散失之后，就不会集聚在内部，可以有效减少裂缝的产生。

（2）夏季施工的时候，可以在混凝土中加入一些冰块，来降低整体的温度。

（3）施工完成后，要及时进行洒水养护，以保证混凝土凝结过程中需要的水分，防止开裂。同时通过洒水的方式，可以有效降低混凝土表面的温度，避免温度过高而发生裂缝。

8、加强温度监测工作

混凝土内外表面的温差不应超过25度，表面温度与外部环境温度温差不应该超过20度，每天的温度变化不应该超过20度。根据这几个规范值，加强混凝土温度的监测工作，如果发现超过这些值，一定要马上调整养护方案，将温度变化控制在规范值内。具体要求如下：

（1）混凝土入模前的监测：包括在运输过程中温度变化、达到现场后混凝土的现有温度值及温度变化率。根据实际需要，对混凝土进行温度控制和降温后，达到设计要求值再进行混凝土的浇筑。

（2）浇筑的时候，要时时的观测凝结过程中温度的变化，当超过设计规范值的时候，一定要马上调整浇筑方案，采取分段分层的浇筑方式，有必要的时候要暂停浇筑，使热量能得到充分的散失和水分的补给后再继续浇筑。

（3）完成后，在养护的过程中，要及时监测混凝土内外表面的温差值、表面与空气中的温差至、温度变化率等指标，超过范围后，要及时调整养护方案。

【结语】水利工程大坝是百年大计的工程。在施工前就应该设计好的方案，对基地基础进行良好的处理，在施工过程中做好各个工序、材料选择、施工工艺的控制，加强后期养护和管理，才能保证其长久有效使用。

【参考文献】

[1] 欧孔陪水利大坝工程混凝土防渗加固措施研究科技信息2002

[2]贺云翔浅析水利工程提拔防渗抗裂加固技术城市建设周刊2004