水利堤防加固工程中防滲墻施工技術研究

李雷

（安徽省水利水電工程建設監理中心，安徽 合肥 230000）

0 引言

水利堤防需要全天候的運行，長期發揮出應有的作用，這就導致一些結構損傷問題的存在，經過長期的積累影響作用，結構損壞比較嚴重，質量問題的發生率非常高，并且因為水體造成結構沖擊損壞和應用，發生滲漏等缺陷問題。如果無法有效的消除這些病害缺陷，就會演變成為堤防決口等嚴重的安全事故問題，因此，必須要加強堤防的加固處理非常的重要。堤防加固作業階段，防滲墻的防滲處理極為重要，較之樞紐工程對比分析，因為堤防工程的線路較長，所以工作量比較大，加強管理以提升堤防的防滲效果，保證堤防達到安全性的要求。

1 水利堤防加固工程的簡介

目前我國所建設和使用的水利堤防加固工程，作用就是堵漏、填充等，可以滿足水利工程正常運行的標準，可以有效的促進堤防質量的提升，防止因水體作用而產生的侵蝕、損壞等影響。目前最為主要的堤防堵漏方法有防水涂料層、灌漿施工技術、防滲墻法等，每種施工方法的應用條件不同，采取的施工技術和方法也不同，需要根據不同的施工條件選擇合適的處理技術與施工方法，以滿足各個部位堤防加固的需要[1]。

2 防滲墻的結構形式

堤防加固工程的防滲墻的主要形式如下：即全封閉式、半封閉式和懸掛式，其中懸掛式的防滲墻底部一般直接設置在強透水層的內部；全封閉防滲墻底面通常處于相對弱透水層下面沒有強透水層面的情況。從實際情況分析，全封閉的防滲墻應用在基巖透水性較差，或者強透水層位于深層而對堤后表層滲漏狀態不存在任何不利影響的情況，深入到第三系黏土層中的防滲墻，也可以看做是全封閉式防滲墻。半封閉的防滲墻則應用到穿越強透水層且進入到弱透水層的結構內，與之形成了完善、統一的防滲結構形式，在該結構中，弱透水層也是防滲依托層，下部還有相對強透水層的結構存在[2]。

堤防加固施工環節，如果堤身結構的質量水平比較低，防滲墻能夠從堤頂位置上進行設置，如果堤身質量水平較高，或者進行堤身結構位置采取其他的方式進行加固作業，防滲墻也能夠從堤外腳實施設置，保證防滲性滿足工程要求。

3 水利堤防加固工程中防滲墻

3.1 防滲墻功能分析

防滲墻的設置的目標是避免發生滲漏的危害，可以預防土體給堤防部分造成很大的影響，即使在水體壓力作用也不會產生損壞問題。防滲墻一般都需要設置到堤防內部有質量問題的部位上，可以提升該位置的結構質量性能，承擔外部產生的水體沖壓力作用，利用防滲墻的不透水特點，可以避免水體給堤防造成很大的負面影響，促進結構性能的提高。

防滲墻一般有臨時防滲和永久防滲等兩種形式，應用的效果不同。臨時防滲，實現水體與堤防的隔絕性處理，需要針對堤防質量較差的位置進行加固處理，在堤防質量經過必要修復達到要求后，將該防滲墻拆除，一般都會應用到空間條件不足的地帶內；永久性防滲墻，可以直接應用到堤防質量改善的情況下，促進堤防運行質量的提升，有著較高的應用價值，功能性也趨于的完善。

3.2 防滲墻特點分析

不透水性。這是非常明顯的特性，一般都會利用不具備透水性的材料進行防滲墻建設施工，即使有水和墻體結構接觸，也不會進入到內部，即使有些位置上存在細微缺口，內部結構也會起到較高的阻隔水體作用，防滲性能強。

結構穩定性。水體沖擊作用下，要想防滲墻穩定性比較差，即使沒有水體的沖擊影響導致的滲透，也會存在偏移、傾倒等嚴重的問題，造成防滲性能難以滿足使用要求，所以防滲墻應該達到結構穩定性的要求。

成本較低。工程材料是混凝土、鋼筋等作為主體結構施工材料，該材料比較普遍、制作簡單，成本較低，經濟價值非常高。此外，防滲墻很多情況下都會優選泥漿作為施工材料，成本更低，經濟性也會更好，但是不能應用到很多條件之下，也不是目前主流的防滲墻結構形式。

施工簡便。當前防滲墻的類型、建設方式都比較多，但是很多防滲墻的流程比較簡單，建設施工比較方便。比如射水法，應用射水結構形式可以保證原體結構損壞，再現場利用澆筑作業的方法，提高結構性能，滿足防滲墻應用標準。

3.3 防滲墻常見施工方法

3.3.1 組合鉆機開槽法施工

組合鉆機有著很高的復雜性，鉆頭、支架、鋼絲繩、循環系統等部分，在傳動系統運行之下，可以直接利用水下設置的潛水鉆開展施工作業，達到切削效果符合要求，組合成為土渣形式會利用鉆機循環可以完成排出處理，然后組合成為槽孔結構形式。

技術要點：做好各項準備工作，完成澆筑施工。整體結構施工中，先進行準確的定位，然后是做好各個結構的設置，保證精度符合要求。準備工作全部結束后才能進行開槽施工；混凝土澆筑，該環節需要達到連續的要求，中間不能有中斷的情況，如有外部因素影響不得不中斷，時間限定在2min以內[3]。

3.3.2 小直徑深層攪拌樁的形式開展作業施工

傳動系統實現多個鉆桿同時與娙，鉆頭持續運行之下會向將鉆機推進到規定的位置上，此時可以保證按照直線的形式開展施工，鉆入到設計標準深度尺寸，可以將設備進行提升，達到槽孔部位。水泵安裝施工，到孔口內部，然后開啟水泥泵實現灌注作業，利用攪拌設備完成內部攪拌處理，保證防滲墻的結構性能達到標準要求。

防滲面積很大的情況下，鉆機會連續鉆進作業施工，在內部結構形成了樁墻機構形式，和各個防滲墻組合成為整體，同時，需要全面檢查水泥漿的質量，因為水泥漿是主要的防滲材料，必須要檢查合格才能投入使用。

3.3.3 液壓開槽機開槽法施工

開槽機包含底盤、排渣、起重、電器等各個設備形式，通過軌道的表面進行施工，油壓系統會產生很大的動力作用，和刀排運行到導桿的部位上，經過大面積的切削性處理，可以產生完善的槽孔結構形式，在完全切削后，會產生土渣的材料進入到槽底，通過反循環系統排渣處理。槽孔中利用人工或者灌注泵的形式，把符合要求的泥漿材料直接灌入到內部，從而可以組合成為合格的防滲墻的結構形式。

另外，開槽方式進行施工要考慮到現場所設施的防滲規模量，如果現場條件允許，還應該做好開槽機刀桿、刀排類型的選擇，防止出現槽孔尺寸過大的情況。

3.3.4 射水法施工

射水法作業環節，可以通過二代機組的設備作為結構進行施工，保證各個環節施工達到要求。卷揚機按照要求進行設備連接，形成槽孔運行的系統，經過連續沖擊防滲面可以直接形成槽孔結構，按照槽孔水平面直接確定水平行駛的路線，符合設計要求后把二代機組放入到行駛路線內進行橫移處理，利用射水系統直接噴射出高壓水柱，會給內部土地結構產生嚴重損壞，掉落的土渣會利用循環系統直接排出去。原土體清理處理后，就可以進行混凝土澆筑施工，組合成為性能達標的防滲墻結構[4]。

4 不同結構形式的防滲墻應用條件

4.1 懸掛式防滲墻

懸掛式防滲墻應用到堤身裂縫的處理中，主要是處理由于土質、洞穴、填土密度不合格等造成的隱患問題，但是只有在防滲墻內灌入量接近100%的情況下，可以有效的調整堤基的滲流狀態。從滲流控制方面進行分析，這種懸掛防滲墻的形式可以有效的促進堤身的加固處理，在使用中，綜合分析地質條件，選擇合適的處理技術，可以繪制貫入比-比降曲線，為防滲墻深度控制提供基礎。

4.2 半封閉式防滲墻

半封閉式防滲墻與多元結構堤基形成穩定的防滲結構體系，可以使得堤防運行達到安全性的標準。因為防滲依托層中的埋設深度會給防滲墻深度、施工難度、工程量產生影響，即埋深越大，工程量越大，施工方式選擇受到很大限制，工作效率較低，成本也會比較高。因此，在使用環節中，應該合理的確定施工深度，選擇應用合適的防滲依托層。此外，分析半封閉防滲墻技術的可靠性需要從滲透性、厚度方面出發，因此，在該技術應用過程中，應該結合具體的堤防工程情況，分析具體的施工條件，可以分析相應的曲線，利用曲線評價防滲效果。

4.3 全封閉式防滲墻

在全封閉式防滲墻設計階段，最為重要的工作是確定隔水層或者弱透水層中可以制作防滲底板的結構，且在勘察設計階段，需要確定防滲底板埋深、滲透性與防滲底板完整性方面，可以保證防滲墻的結構性能滿足工程的要求。

5 防滲墻施工技術要點分析

5.1 工程概況

某水利堤防施工項目的總長度為2.9km，其迎水側面積為81.66萬m2，運行了一定時間后，滲漏很嚴重，需要進行必要的加固才能達到結構性能的要求。原水利項目堤防高度為23.4～26.5m，防洪墻體比堤防結構高3.2m左右，外側堤頂部寬度2.1～4.3m。整個工程地質條件良好，土體結構性能非常高，強度性能也比較好，可以符合防滲墻結構性能的要求。從現場的地質勘察分析可以發現，地質狀態非常好，在施工之后，防滲墻的性能完全達到標準要求，不會影響結構性能的使用。

5.2 防滲墻施工技術分析

施工前，經過現場分析發現，堤防滲漏部分的做出重點分析和研究，有3處滲漏溫恩體，都是穿透的滲漏狀態，最深的位置上超過堤身厚度2/3左右，應該立即進行加固處理。為了保證施工技術滿足要求，在發現滲漏點后，需要對其中2處滲漏點進行液壓開槽機進行開槽方式處理，其他滲漏位置采用射水法加固處理。

液壓開槽機進行開槽作業階段，首先詳細掌握具體的滲漏缺陷和問題，明確寬度、高度、深度等各方面尺寸，發現其中2處滲漏點高度分別達到0.8m、0.5m；寬度分別為0.4m、0.7m；深度分別為2.3m、2.1m，按照勘察結論，最終確定符合該工程要求的刀桿、刀排，嚴格執行施工工藝進行施工[5]。

射水法施工，首先要做好現場鉆孔作業，然后按照流程處理，在該環節中，應該準確計算射水損壞土體規模，按照項目計算分析發現，破壞達2.4m3，射水操作處理后，詳細計算破壞規模，保證數據準確。此外，為了防止出現孔洞內出現雜物，還要做好清理處理，確保澆筑施工合格。

6 結語

防滲墻運營幾年之后，分析運行效果，發現沒有出現滲水缺陷，整體性能比較高，這就表示結構地質條件性穩定狀態良好，有效的處理堤防滲漏問題，經濟價值、社會效益都非常高。因此，不同堤防加固工程的地質、水文等因素有明顯差異，綜合分析才能確定合理的防滲墻結構和施工方案，切實提升水利堤防運行穩定性與安全性。