浅析水利工程混凝土渗漏的原因及防治措施

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摘要：混凝土施工是水利工程建设中的一个重要环节，是整个工程的核心质量保证。本文对混凝土渗漏问题进行了深入的研究及分析，为保障水利工程建设的整体质量提出了有效可行的防御措施。

关键词：水利工程建设 混凝土渗漏 防御措施

一、随着我国社会经济水平的不断提高,水利水电建设工程也在不断增加，工程建设的质量成了人们关注的新焦点。由于混凝土本身为透水介质,因而在水利工程中发生渗漏的情况是不可避免的。长期渗漏会引起析钙和钢筋锈蚀，进而导致混凝土的结构疏松、强度降低，严重的有可能对建筑物的整体结构产生危害甚至导致破坏；同时渗漏也会使建筑物的内部渗透压力变大，对建筑物的稳定产生不利影响。

二、混凝土渗漏产生的原因

产生渗漏后,需对渗漏产生原因进行深入的分析。针对产生的原因,制定有针对性的修补处理方案。

1、变形缝渗漏成因分析

变形缝为沉降缝,伸缩缝和抗震缝的统称。因为变形缝为混凝土结构的薄弱环节,因而在水利工程中,变形缝位置为渗漏水的主要位置。水利混凝土建筑物的特点要求其变形缝必须具有以下性能：能够满足建筑物各部分之间的变形、变位的要求，消除相互问力的传递；变形缝止水结构水密性能优良，在设计水头压力的作用下，不发生渗漏；止水材料耐久性优良。变形缝止水结构失效的原因主要因为设计、施工和材料三方面问题：

（1） 设计问题。设计的密封止水材料的尺寸和变形缝尺寸不合理,将导致密封止水材料的伸缩率小于变形缝的长期变形量,导到外水通过接缝渗入混凝土结构内部。

（2） 施工问题。不严格按照设计施工,导致止水带周围混凝土有蜂窝孔洞、止水带位置偏移,止水带焊接不严密,密封材料嵌填质量差等。

（2） 材料问题。止水材料年久老化腐烂，或失去原来弹塑性而开裂或被挤出等。

2、混凝土裂缝渗漏原因分析

混凝土为脆性材料,其抗拉强度远小于其抗压强度,当混凝土结构上拉应力超过混凝土的抗拉强度,在混凝土结构上将出现裂缝(裂缝多半为弯曲裂缝,而且拉裂缝)。根据裂缝形成原因不同,可分为温度裂缝,凝缩裂缝,干缩裂缝,碱骨料反应裂缝,超载裂缝,钢筋锈蚀裂缝,地基不均匀沉降裂缝等。根据裂缝发展深度的不同,可以分为贯穿裂缝,深层裂缝和表层裂缝。分析推断渗漏裂缝成因可以从结构设计、施工、环境条件、外载作用等方面着手进行。

三、渗漏处理的原则

处理渗漏的目的是为了消除渗漏给水利混凝土建筑物带来的危害，提高结构物的安全性、耐久性，延长其使用寿命。渗漏处理方案根据渗漏调查、成因分析及渗漏处理判断的结果，结合水利建筑物的结构特点、环境条件等具体情况，选择适当的修补处理方法，以求以最低的工程费用达到预期的修复目标。

渗漏处理一般采用防水堵漏的方法。为了能有效地止水和降低建筑物内部的水压,防水堵漏应尽可能的靠近渗漏源头,这样既可直接止住渗漏，又可降低结构物内部渗透压，有利于建筑物的稳定。渗漏修补一般应选择在无水期或枯水期进行。如果必须在有水状态下进行修补,且应严格遵循"上载下排,先排后堵"的实施原则。选择修补材料时，要考虑修补材料对水质的污染和修补材料在特定环境下的耐久性。

四、渗漏的防御措施

1、止水、结构缝渗漏防治措施

混凝上建筑物止水，结构缝渗漏的修补，首先考虑采用热沥青进行补灌。当补灌沥青有困难或无效时，则可采用化学灌浆。灌浆的材料可用聚氨酯，在采用单液法灌浆时，设备简单，施工容易。此外，还常采用丙凝浆液。

2、基础渗漏防治措施

对岩基渗漏,一般采用帷幕灌浆技术,加深加厚阻水帷幕来达到对基础防渗的目的。帷幕灌浆是将具有胶凝性的浆液或化学溶液,按照规定的配比或浓度,利用机械(或浆液自重)对之施加压力,通过钻孔、埋管或其它方法把浆液压送至岩体或其它物体(混凝土,砂、充填土等)的裂隙、孔隙或空洞内,形成一定宽度的阻水帷幕,以减少渗流量或降低扬压力的工程措施。 帷幕灌浆的设计一般包括灌浆压力,帷幕灌浆深度,帷幕灌浆的厚度和长度等4个方面。一般情况下,在地质条件、建筑物质量等条件的允许下,使用较高的灌浆压力是有利于工程防渗的。但灌浆压力不宜过高,太高的压力容易产生地层的隆起,并且在遇到有较大孔隙、裂缝时,较高的压力容易造成大量吸浆现象的发生,使浆液流到不需要防渗的远处,造成不必要的浪费。

3、散流或集中渗漏防治措施

当混凝土结构存在空洞,蜂窝、抗渗标号低和不密实等缺陷时,易造成水利工程建筑物出现散渗或集中渗漏的现象。对于大面积的细微散渗及水头较小的部位。一般采用表面涂抹抒法;如流速较大,可先用麻丝或棉絮楔入孔洞,以降低流速和减少漏水量,然后再进行堵塞;对于大面积散渗,可修筑防渗导水;对于建筑物内部混凝土密实性差、裂缝孔隙比较集中的部位,可用水泥和化学灌浆;对于涵洞壁很薄,漏水范围大,且缩小洞径不影响用水要求时,可采用内衬钢板、钢筋混凝土或预制钢筋混凝土块。套管可采用铸铁管、钢管或钢筋混凝土管等;对于集中射流的孔洞、流速不大的,可将孔洞凿毛后用快凝胶泥堵塞。

4、裂缝渗漏防治措施

在裂缝渗漏处理之前,应先根据裂缝发生渗漏的原因、渗漏量的大小、渗漏范围以及对建筑物的影响程度等情况,分别采用以下几种处理措施。

（1）、表面处理。在裂缝产生的部位,用水泥砂浆(适用于较宽缝隙的裂缝),环氧树脂(适用于微裂缝)对裂缝部位表面进行粘补、涂抹和嵌补等。

（2）、结构内部处理。对于只需要防渗堵漏的裂缝或浅缝,可采用水泥灌浆,但对于渗透流速较大、裂缝开度较小(小于0.2mm)以及受温度变化影响的裂缝,应采用化学灌浆处理。

（3）、内部处理与表面处理相结合。对于影响建筑物结构强度的裂缝,除了要采取内部处理外,还需要进行表面修补,以达到防渗、结构补强的效果。

5、绕渗的防治措施

应摸清建筑物两侧的地质情况和渗漏的部位，采取相应的措施进行处理。其处理的方法有开挖回填、钻孔灌浆和加深齿墙等。

6、点漏的处理

当水压不大，漏水孔较小时可采用直接堵漏法。先将漏水孔凿毛，并把孔壁凿成与砼表面接近垂直的形状，不能剔成上大下小的楔形槽。用水冲净槽壁，随即将快凝止水灰浆捻成与槽直径相近的圆锥体，待灰浆开始凝固时，迅速用力堵塞于槽内，并向孔壁四周挤压使灰浆与孔壁紧密结合，封住漏水。外面再涂抹防水砂浆保护层。

对于水压较大，且漏水孔洞较大的情况，可采用下航空局堵漏法。首先清除漏水孔壁的松动砼，凿成适于下管的孔洞（深度视漏水情况而定)。然后将塑料管或胶管插入孔中，使水顺管导出。用快凝灰浆把管子的四周紧密封闭，待凝固后，拔出导水管，按直接堵漏法把孔洞封死；也可采用木楔堵塞法。先把漏水处凿成孔洞，再将一根比孔洞深度短的铁管插入孔中，使水顺管子排出。用快速灰浆封堵铁管四周。待灰浆凝固后，将一根外径和铁管内径相当且襄有棉丝的木楔大入铁管，将水堵住。最后用防水砂浆层覆盖保护。

而灌浆堵漏法对于水压较大，孔洞较大且漏水量大孔洞的封堵非常适用，也可用于密实性差，内部蜂窝孔隙较大的砼的渗漏和回填。灌浆堵漏法的具体操作步骤如下：先将漏水孔口凿成喇叭形，用快凝灰浆把灌浆嘴埋入，并封闭灌浆管四周，使漏水顺管集中排出。然后再用高强度砂浆回填至原混凝土面，必要时可以立模养护。待高强砂浆达到一定强度后，沿灌浆嘴顶灌浆。灌浆完毕，关紧灌浆阀门，等浆液凝固后再行拆除。

五、结束语

混凝土施工是水利建设工程的核心工作。水利工程的建筑物常年处于有水环境中，出现渗漏现象是不可避免的。只有依据科学理念研究分析混凝土渗漏的原因，针对性制定有效的防治措施，才能解决水利工程的混凝土渗漏问题，保障整个工程的质量。