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在处理水利水电工程中坝基渗漏问题时，膨润土防水毯常被用作垂直防渗墙或水平铺盖的重要组成部分。特别是对于土石坝的加固和除险改造，老坝往往存在坝基砂砾石层透水性强、湖南郴州附近坝体填筑质量不均等问题。传统的混凝土防渗墙施工需要大型设备且工期长，而利用膨润土防水毯构建水平铺盖，在上游库区铺设一层大面积的防渗膜，可以有效延长渗径，减小坝基渗漏量。施工时，将天然钠基膨润土防水毯铺设在清理平整后的库底，其上覆盖砂砾石或块石保护层，防止水流冲刷。当水库蓄水后，水压力使防水毯中的膨润土充分水化膨胀，形成连续致密的胶状体，不仅自身不透水，还能嵌入到下部地基的缝隙中，起到辅助防渗作用。对于库区基岩中发育的节理裂隙，膨润土胶体在压力下可以渗透进入微细裂隙，实现自动灌浆封堵。这种特性是刚性防渗材料无法比拟的。此外，在围堰工程中，为了快速形成挡水结构，可以在围堰的迎水面铺设膨润土防水毯，配合土袋或石笼压脚，起到临时或的防渗作用。天然钠基膨润土防水毯的柔韧性和对不均匀沉降的适应性，使其在软基上的水利工程中表现优异，不易因坝基变形而产生裂缝，大大了水利工程的性和可靠性，尤其适用于中小型水库的除险加固项目。
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在水利工程中，水闸的上下游翼墙、湖南郴州同城底板等部位经常受到水流冲刷和扬压力作用，防渗设计尤为关键。传统的做法是在上游铺盖和下游消力池下设置粘土垫层或土工膜。膨润土防水毯因其抗冲刷能力强（在保护层下）和自愈性好，成为理想的替代材料。在闸底板下铺设一层天然钠基膨润土防水毯，可以有效延长渗径，减小底板承受的扬压力，提高闸室抗浮稳定性。同时，防水毯与底板混凝土之间的满粘效应，了接触面窜水的隐患。在闸体两侧的绕渗防护中，可以将膨润土防水毯沿翼墙外侧垂直或水平铺设，形成可靠的侧向防渗帷幕。由于水闸工程往往建于软基上，地基沉降难以避免，而膨润土防水毯的柔性适应能力使其能够随地基一起沉降而不破裂，这是刚性防渗铺盖无法比拟的。此外，在维修加固工程中，可以在原有破损铺盖上直接铺设膨润土防水毯，然后浇筑新的混凝土，施工简便，对运行影响小。实践证明，采用天然钠基膨润土防水毯的水闸防渗系统，运行多年后依然效果良好，渗流量显著降低。
