浅析小型水工建筑防渗措施

摘要：文章主要是阐述了小型水工建筑渗漏类型以及渗漏原因，并提出了相应的加固施工措施，确保水利工程质量。

关键词：水工建筑；渗漏成因；措施

一、小型水工建筑物渗漏的常见类型

小型水工建筑物，主要以混凝土、钢筋混凝土或浆砌块石施工为主，广泛运用于防洪、排涝、灌溉和小型农田水利设施配套。从渗漏发生部位及形式上来划分，小型水工建筑物常见的渗漏，大致可分为以下几种：

1.1 裂缝渗漏

指混凝土因出现裂缝而产生的渗漏（即裂渗），这种裂缝较为常见，多是由于表面裂纹因受外力破坏扩大而形成的贯穿裂缝，呈竖直或倾斜走向，裂纹严重者往往将建筑物一分为二。

1.2 缝隙渗漏

水流沿建筑物止水缝或结构缝之间的走向形成的渗漏，一般地，缝隙渗漏渗量小，不易发现。

1.3 表面渗漏

建筑物因施工时振捣不实，或材料级配不合理，在混凝土内部与表面形成蜂窝麻面，在水长期侵蚀或外力破坏作用下贯通形成透水通道。按渗漏的出流形式，可分为散渗或集中渗漏。

1.4 底渗或绕侧渗漏

是指绕建筑物两侧土体，或底板基础部分形成的渗水通道。值得注意的是，建筑物在正常运行情况下，渗漏的出现，通常是以上述某一形式为主，水压力不大，则渗流量也较小；而一旦遭遇突降暴雨、水位涨幅较快，或建筑物出险即将溃垮时，则往往同时出现多种形式的渗漏。

二、发生渗漏的原因分析

小型水工建筑物因其规模小、数量多、分布广，在设计、施工及运行管理方面常常重视不够，时有疏忽。

2.1 设计方面

一是基础资料不全。缺乏必要的地勘、测量和工程基础资料，对建筑物周边地形、水系情况及地表填挖情况知之不深。二是设计深度不够。因为资料不齐，在具体设计时无法或不愿进行深度计算，大多套用现成图册和经验数值，与实际有一定出入。三是对建筑物的基础设计、防渗导渗及土方回填等细部和关键部位的细部设计与处理措施，与实际要求有出入。

2.2 施工方面

一是基础处理不均衡，使得局部沉降较大，建筑物构建体在重力与外力荷载叠加作用下，会出现抗拉破坏裂缝。二是混凝土拌合不均匀，造成局部材料配置不合理，形成蜂窝、明显的孔隙；振动频次不足或过大，也会产生蜂窝、气泡或跑浆。三是止水缝、结构缝之间的防渗材料，聚乙烯泡沫板、沥青杉木板或橡胶止水带，因建筑物发生位移、沉降等，受到挤压与拉伸破坏，或止水材料老化，也都会影响止水效果。四是受施工场地、现场工程机械等条件限制，回填土密实度不够；土方回填时，机械在局部区域过于频繁的碾压，既能产生土体剪切裂缝，侧向土压力对建筑物的挤压也会产生破坏。五是对施工中出现的温度缝、收缩缝、不均匀沉降缝等，未能及时处理，一旦遇到破坏作用则裂缝极易扩张。

2.3 运行管理方面

有的建筑物建成后，尚处于混凝土养护龄期即投入运行；有的是建成后运行条件或用途发生变化，如滚水坝兼做交通桥，涵洞顶部简单覆土后通行车辆；建筑物长期处于不利环境中，若混凝土保护层不足或表面密实性较差时，水中的CL-、O2-等离子易使混凝土中的钢筋锈蚀，体积膨胀，使混凝土胀裂。遇长期天干无雨，建筑物所在堤坝土体坼裂，混凝土与坝体间形成缝隙，当上游水位陡涨时，便会出现绕侧渗漏。

三、工程处理措施

3.1 裂缝渗漏的处理

产生裂缝的原因较多，可以结合裂缝对结构的影响程度、裂缝大小以及分布情况，采取多种措施处理。

（1）表面处理

一般情况下，需将裂缝表面混凝土凿毛，用水泥砂浆、防水快凝砂浆或环氧砂浆等，在裂缝表面部位进行嵌补或喷浆修补。渗漏量较大但尚能正常运行的，可先采取集中导渗，再用防水快凝砂浆迅速封堵。

（2）内部处理

裂缝开口较大或形成贯穿缝隙的渗漏，应采取水泥灌浆处理；开口较小或受温度变化影响明显的，则宜通过化学灌浆进行填实。

（3）结构处理加固

一旦裂缝造成的破坏影响建筑物整体性和结构强度，在进行内部处理的同时，还必须同时采取结构处理和表面加固，抑制破坏的延续，并满足防渗、结构补强和恢复整体性的要求。

3.2 表面渗漏的处理

混凝土建筑物表面的散渗或集中渗漏，主要是由于蜂窝、空洞、不密实及抗渗标号低等施工原因造成的，处理时，遇建筑物内部混凝土密实性差、裂缝空隙比较集中的，可用水泥灌浆或化学灌浆处理；遇大面积水头压力较小的细微散渗，尽可能凿除疏松混凝土，采用表面涂抹法加固。如遇渗漏较大的集中射流，也可先行导渗再集中封堵。

3.3 缝隙渗漏的处理

首先应考虑采用热沥青进行灌浆修补，如补灌沥青确有困难或效果不大，则通过化学灌浆处理。化学灌浆材料一般选用聚氨酯，也可考虑丙凝浆液。

3.4 底渗或绕侧渗漏的处理

对绕侧渗漏的处理，先应了解建筑物两侧土质情况及渗漏部位，再确定具体的加固措施。侧渗的处理方法通常有水泥土灌浆法、开挖回填法和帷幕止水等。基础渗漏的处理，应针对渗漏的具体原因、基础类型和施工条件进行综合分析与比较。通常情况下，对于非岩性基础，可以在建筑物上游加设粘土铺盖、粘土截水墙，或进行灌浆密实加固，同时，还应考虑改善下游的导渗排水条件；如遇岩基渗漏，可采取加深加厚阻水帷幕、帷幕灌浆补强等措施加强防渗效果。

结语

综上所述，小型水工建筑物渗漏，在日常运行管理中并不鲜见。通常情况下，由于渗漏水量小，难以及时发现或没有引起足够重视，但若遇汛期堤坝内外或上下游水头差较大，或是建筑物周边土体经长时间浸泡、处于饱和状态时，也往往会在短时间内由于渗漏量迅速加大而导致建筑物损毁失事。从近年所了解工程实例分析，小型水工建筑物因渗漏出险，往往具有隐蔽性强难以发现、溃毁迅速历时短和难以控制抢险难等特点。小型水工建筑物因设计、施工、管理等原因，在运行中渗漏现象较为普遍。建筑物渗漏类型相对复杂，在处理加固时要结合具体情况，还要综合现场施工条件等多方面因素。加固处理时，应首先考虑建筑物迎水面及内部的渗漏封堵，同时，妥善落实好建筑物上游的防渗与下游导渗工程措施。