防滲加固技術在水利堤防工程中的具體應用研究

陳盛東

摘要：針對某河流下游堤防工程實際情況，在介紹其現存問題和防滲加固基本原則的基礎上，對防滲加固技術，即防滲墻技術的具體應用進行深入分析，旨在為實際的防滲加固施工提供技術參考，保證最終的防滲加固效果。

關鍵詞：堤防工程;防滲加固;防滲墻

堤防工程經過長時間的使用可能會產生滲漏，進而引起不同程度的毀壞。因此，在實際工作中，應根據堤防工程實際情況，采取合理可行且切實有效的防滲加固技術，以此提高堤防的防滲能力，避免毀壞現象的發生。

1堤防現存問題分析

以某河流的下游堤防為例，它主要存在以下幾個方面的問題：

（1）堤防基礎較為復雜，且堤身的質量較差。近幾年，該河道的主槽長時間淤積萎縮，使排泄能力大幅降低，洪水水位明顯升高，尤其是在凌汛期，河道水位長期居高不下，加之河道現有堤防工程的基礎比較復雜且多樣，大多是在五十至六十年代現有民堤基礎上通過加高加寬產生的，由于當時的社會環境、工程技術、經濟條件與施工機械設備都相對落后，沒有進行有效的碾壓處理，通過取樣分析可知，干密度在1.5t/m3以內的土樣，其數量約占總量52%-81%。整個堤身的現有防滲能力很差，部分地段在以往的堵口過程中在堤身下部大量填埋木樁和柴草，由此形成了很強的透水層，在到達凌汛期時，由于水位升高，導致滲水通道產生，對堤防安全造成很大的威脅[1]。

（2）滲流穩定無法滿足要求。近幾年，對堤防進行加固設計的過程中，開展了很多滲流分析。根據分析結果可知：目前，堤防的滲透坡降保持在0.3-0.4范圍內，出逸高度在1.5-3.0m范圍內。通過對土質的深入分析，滲透坡降的允許值為0.25，無法滿足使滲流達到穩定的基本要求。對此，為保證河道的防洪安全，需要對堤防實施有效的加固處理，根據堤防實際情況，采用適宜的防滲加固技術，以保證所選防滲加固技術合理性與有效性。該河道現有堤防主要采用防滲墻進行防滲加固處理。

2堤防防滲加固基本原則

在堤防的防滲加固處理工程當中，通過放淤固堤的合理應用除了能充分利用河道中的泥沙，還能起到對滲徑予以適當延長的作用，從而有效解決堤身與淺基產生滲水的問題，具有良好的防滲加固效果，目前已經得到了十分廣泛的應用，同時這對該河道堤防而言，也是一個可以首先考慮的防滲加固方案。

對于和堤防相距較近的段落，若直接采用放淤固堤措施，需要對大量的村民進行搬遷，不僅需要很多費用，而且工作難度很大，另外，堤基中有強透水層，使用其它方式無法符合要求的，可首先考慮采用防滲墻來防滲加固處理[2]。

3防滲墻技術應用

3.1技術概述

從很多河道發生洪水災害后，國家針對堤防建設給予了高度重視，投資力度不斷增加，對防滲處理提出的要求也不斷升高。在這種情況下，對防滲墻施工單位而言，帶來了新的發展機遇，在實際施工中可能會同時用到不同防滲墻類型。考慮到在堤防防滲加固中使用的防滲墻以超薄墻為主，現階段還沒有形成配套的技術規范及評價標準。以現有技術為基礎，可將防滲墻主要分成以下三種類型：第一種類型為OA剛性墻，包括通過液壓開槽形成的混凝土現澆防滲墻、采用射水法建造而成的混凝土防滲墻和采用高噴灌漿方法形成的防滲板墻;第二種類型為OB塑性墻，包括振沖防滲板墻與水泥土攪拌樁;第三種類型為OC柔性墻，包括垂直鋪塑與粘土防滲墻。

3.2剛性防滲墻

對于剛性防滲墻，它的自身結構可以滿足水平或者垂直方向上的荷載要求，抗壓強度較高，且彈性模量良好，其施工工藝方法以射水法與液壓開槽法兩種方法為主。考慮到該河道的上游和中游實際地質條件較為復雜，堤防基礎中的不透水層和滲透系數相對較小的土層實際埋藏深度通常為地面下部10-20m，工程設計一般使用防滲墻與在堤身上鋪設土工膜來對堤防基礎進行加固處理，將防滲墻布置于和堤腳相距至少1m的位置，同時防滲墻的頂部高程和臨河地面保持平齊。在設計確定墻體厚度的過程中，需要充分考慮下列幾個方面的因素：其一，墻體的厚度要滿足抗滲能力方面的要求;其二，墻體的厚度要滿足結構強度方面的要求;其三，在堤身處進行土工膜的鋪設，來進一步增強防滲能力，同時還要進行土壤的覆蓋來加以保護;其四，土工膜和防滲墻之間的連接以混凝土澆筑方式為主，同時需要在臨水側設置預埋螺栓，將土工膜利用瀝青防腐壓條與螺栓固定于墻體。這項施工工藝技術已經在該堤防的防滲加固中得到大量使用，取得了良好的防滲效果，每一項檢測指標都能滿足設計和規范提出的要求，而且施工工藝也越來越成熟。

3.3塑性防滲墻

對于塑性防滲墻，其物理力學性能較好，不僅具有一定強度，而且抗滲能力很高，另外，由于結構自身彈性模量很低，所以對地基變形有良好適應能力。這項技術很早就在堤防防滲加固中使用，主要有以下兩種類型：

（1）攪拌樁防滲墻：采用多頭且直徑相對較小的攪拌樁將水泥漿持續噴射到土體當中，然后通過攪拌形成穩定的水泥土墻，即防滲墻，以此實現預期的防滲目標。該防滲墻的特點為施工中無需進行開槽，通過攤拌即可形成墻體，具有較強的耐久性。通過現場觀測結果可知，樁間可以形成較好的相互搭接，并且膠結性良好，搭接部位的墻體厚度可以達到設計與規范的要求。墻體的抗壓強度通常在0.5-1.4MPa范圍內，同時滲透破壞比降能達到300以上。通過相關試驗可知，所有技術指標都能達到設計提出的要求。同樣，這種防滲墻也存在一些問題，比如成墻深度有一定限制，尤其是在粘土地層當中，因漿液的擴散性相對較差，漿液和土體之間很難攪拌均勻。另外，成墻質量的試驗檢測方法還有待于不斷完善，采用現有檢測方法確定的成墻質量無法準確反映真實情況[4]。

（2）振沖防滲板墻：這是以振動樁為基礎研制出的新技術，能在松散的地層當中形成柔性防滲墻。這項技術的主要特點在于可使用功率相對較大的振動器向地層中振沖切頭，在不斷擠入與提升切頭的基礎上，促使墻體材料不斷從底部向外噴出，以此形成一個漿槽。在之后的施工中，使用切頭副刀在與形成的漿槽相鄰的位置進行振動攪拌與導向，以此形成完整且連續的防滲板墻。這項施工工藝的城墻比較連續，且城墻質量可靠，經過對配合比的科學設計，能使防滲墻良好適應各類變形，同時提高防滲能力，完成成墻后，深度很大，有很多技術優勢。然而，這項施工工藝比較復雜，并且對施工場地還有很高的要求[5]。

3.4柔性防滲墻

對于柔性防滲墻，其隔水性很好，而且對變形還有很強的適應性，常用類型包括粘土防滲墻與垂直鋪塑技術。其中，對于粘土防滲墻，這項施工工藝早在六十至七十年代就在防滲加固工程當中得到實際應用，工程界將其稱作抽槽換土，但因為當時的工程技術和施工機械設備都比較有限，所以粘土防滲墻的成墻深度大多較淺，實際的工程效果往往不夠理想。伴隨其它各類防滲施工工藝與技術的快速發展，現階段粘土防滲墻很少被使用，反而垂直鋪塑得到了廣泛應用。對于垂直鋪塑，它是充分利用塑料薄膜具有的各項特性，施工形成將塑料薄膜作為核心的防滲體，最為常用的塑料薄膜類型為聚乙烯薄膜。由于它的防滲效果良好，所以在堤防的防滲加固工程當中有著十分廣泛的應用。現階段常用施工機械設備包括鏈料式鋪塑機、鏈條式鋪塑機與往復式鋪塑機，鋪塑深度一般在8-12m范圍內，可實現的最大深度可以達到18m。這項施工工藝技術最大的問題在于槽中的回填土很難有效保證其施工質量，如果存在軟弱地基，或與施工堤防的距離較近時容易產生坍槽，接頭部位的處理難度很大，將其用在堤防防滲加固中時，還需要對可能對堤防造成危害的動物予以有效防治。

3.5不同類型防滲墻的性能對比

4結論

（1）根據堤防工程的實際情況，塑性墻防滲加固技術不僅技術可行、施工簡單，而且投資相對較少，對變形還有很強的適應性，可作為優先選用方案。

（2）對于超薄防滲墻，其施工工藝技術和機械設備都取得了快速發展，包括振沙沉模與液壓抓斗等，都有各自的技術特點和優勢，在實際施工中應慎重使用。

（3）對防滲墻而言，它屬于典型的隱蔽工程，對其質量的檢測及評定目前還沒有成熟的相關標準，在實際的質量評定過程中主要采用過程記錄方法，并輔以必要的工后檢測。

（4）采用防滲墻技術進行防滲加固時，應高度重視可能對周圍自然環境造成的影響，尤其是距離較長的防滲墻，應對地下水可能造成的影響進行深入分析。

參考文獻：

[1]尹愈強，尹進強.赫山區爛泥湖垸資江大堤應急處險加固方案探討[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2019，10（08）：155-156.

[2]胡其順.淺談嶺下溪水庫除險加固工程中單管高壓旋噴樁防滲墻的施工方法[J].湖南水利水電，2019，11（04）：84-86.