水利工程堤防建設與防洪建設探討

呂 靖

（山東省調水工程運行維護中心威海分中心，山東 威海 264200）

1 水利工程堤防建設現狀分析

眾所周知，水利工程利國利民，但這是以安全可靠的堤防建設為重要前提的。具體的說，堤防是建于河流、水庫、湖泊、海岸等位置的一種擋水建筑物，其最基本的功能在于防洪，且在特大暴雨致使水位快速增長的情況下最能考驗堤防的防洪能力[1]。但在現實中容易對防洪能力評估不準，加之施工環境復雜多樣，造成堤防建設與實際需求偏差較大，因此在設計階段，我們應重視作水、材料、地理、歷史等因素的分析，以及邊坡失穩原因分析，在此基礎上基于堤坡強度計算優化堤防建設設計，配以合適的施工技術和嚴格的質量管理，以期最大限度的促進水利工程堤防建設和防洪能力的提高。

2 水利工程堤防建設與防洪建設要點探討

2.1 重視堤防設計與驗證

首先，明確邊坡失穩原因；一般情況下，堤坡失穩多與水流沖刷、滲流以及自身原因有關，如特大暴雨和河流的沖刷，往往會增大堤坡破壞的幾率；水位的上漲或快速的退水容易增大堤坡壓力，致使其變形甚至崩塌；松軟的地基黏土、不當的施工操作、不足的強度設計等均可能是水利工程堤坡失穩的誘因。

然后，合理計算堤坡強度；鑒于堤坡強度對水利工程堤防的防洪能力有著顯著的影響，所以必須針對實際工況予以合理計算，具體可從有效應力和總應力兩種計算方法和土類、強度、使用儀器、式樣初始狀態等指標開展，像粘黏土這一土質在強度優秀、良好、差分別有著＞90%、60%-90%、＜60%的層次要求[2]；所用儀器以三軸儀、直剪儀為主，而式樣初始狀態則是在填土與水量相同的條件下堤防使用的最初狀態，這一點有助于驗證其強度是否合理。

最后，完善堤防建設方案設計；在設計過程中，首要考慮的便是作水因素，這是因為其與堤防的最大承載和最高水文有關，而且事關堤防高度的設定，如保持地層土性不變，堤防厚度與作用水之間的關系呈正相關，且水文下降與堤防效用也與作用水有一定的關聯。同時，水利工程所處地理位置、歷史因素、材料選用也應被考慮在內，經綜合考量后再著手堤防建設方案的設計，即基于“上堵下排”設計理念，根據實際情況適當提升堤防高度用于應對漲高的水位，配以濾水作用保留泥土。值得注意的是，用于上堵的泥土材料最好具備優良的防水性和黏性，堤身斜度要科學合理，盡量控制在10-15°之間，以免因斜度過大浪費資源或因過小而降低結實度；在下排中普遍采用減壓溝實現水的過濾和河道泥土的保留，像排水處理、增加密度、增高增厚等都可作為具體的方法選擇。

2.2 優化施工技術的選擇

一是混凝土防滲技術；該工藝在水利工程堤防建設中應用廣泛，若加以細分則包括：塑性混凝土成墻工藝，即在堤防結構定型施工結束后，經鉆孔處理形成一定的孔洞，隨后經塑性混凝土澆筑達到強化結構整體性和穩定性的目的，進而使其更為安全穩固；振動成墻工藝，由于可結合實際需要選擇最佳的振動頻率，確保振動深度準確、質量達標，且對外界環境適應性強，所以具有顯著的防滲作用；沖擊成槽工藝，針對加固位置，利用沖擊鉆取得孔洞，隨后灌注混凝土以期促進堤防結構更為堅固穩定，相對而言，基于該工藝的防滲效果十分明顯[3]。

二是高壓噴射技術；較之其他的防滲施工工藝，高壓噴射防滲墻有著更高的施工效率，而且無需特別復雜的設備，在高壓作用下完成漿液灌入堤防結構內，然后經攪拌操作使其與土層顆粒混合均勻形成一個整體，待其硬化后便形成防滲墻，用于增強其堅固性和抗滲性，因而在水利工程堤防建設中較為常用。

三是劈裂灌漿技術；即通過高壓灌漿形成裂縫，隨后將濃度較高的漿液澆灌其中在縱向方向上形成緊密的防滲帷幕用于防滲。但在施工期間應注意，排孔布置要與軸線一致，內部裂縫、空洞等缺陷位置該工藝同樣適用，而且具有施工快、難度低、周期短的優勢，還可通過就地取材節約成本，故被視為理想的堤防施工技術。

2.3 加強堤防護岸施工質量

在護岸施工中可選擇播草方式，除了確保種子甄選效率與發芽率外，還應設定合理的播種量保證播種有效，配以地面合適的濕度為噴漿操作奠定良好的基礎；若選用的是土工布施工，則要盡量使用規格在100-1500g/㎡的針刺無紡土工布，以便提升連接效果。同時在鋪設期間，應重點分析拋石坡面的平整度，妥善處理尖銳物，以期在保證質量的基礎上實現快速施工。再者，對于暴露于陽光下時間較長的結構或裝置，必須采取一定的保護措施盡量縮短其被直射的時間。

此外，堤身填筑過程中應注意均勻攤鋪輔料，若分段則要控制長度大于100m，若輔料含水量低，還應通過灑水使其處于最佳狀態，反之則要予以翻曬處理，在壓實環節注意與管槽軸平行碾壓且先慢后快，為提高壓實質量可多碾壓1-2 次，并借助灌水法對碾壓效果進行檢驗，確認合格后刨毛。

3 結語

水利工程堤防建設與防洪建設不僅難度大，而且影響因素多，一旦設計或施工存在不足和缺陷，勢必會埋下安全隱患。因此我們有必要加強堤防設計因素和邊坡穩定性分析，然后積極尋求合理的途徑加以改進和完善，以此切實提高堤防建設與防洪水平。