淺談防滲技術在重要堤防隱蔽工程中的應用

摘要：在沿海、湖、河、渠岸邊或圍墾區、分蓄洪區邊緣常會建造擋水的建筑物，即堤防，它是世界上使用最早的防洪工程。在堤防工程中，滲透是最為普遍也是最難解決的一大問題，對于滲透問題的解決，首先要了解堤防出險的類型，然后對不同防滲加固方案進行比較，選用最合理、最經濟的處理措施。文章簡述了堤防防滲方案選擇的原則，重點探討了一系列的堤防防滲技術，如黏土斜墻法、劈裂灌漿法、垂直防滲墻、表層排水法等。

關鍵詞：防身技術；堤防；施工

在我國，洪澇災害是造危害最大、最易發生的一種自然災害，堤防是防洪工程體系的一個重要組成部分，它也是世界上使用最早的防洪工程。修筑堤防是為了防御洪水，避免對沿岸居民的生命、財產以及工農業生產造成嚴重損害。堤防工程在對洪水進行約束并將其控制在行洪道內，可增加同等洪水深度、增大流水速度，以利于泄洪排沙。另外，筑堤還能有效抗御海湖、抵抗風量，并且還能圍墾造田，促進農業生產。在堤防工程中，滲透破壞是最為普遍也是最難解決的一大問題，相同統計顯示，堤防險情中有超過70%都是由滲透破壞所引起的，除漫溢外，潰口險情基本上都是由滲透破壞所引起的。因此，做好堤防的防滲工作是十分重要而必要的。

1 堤防發生險情的種類

堤防發生險情包括了沒治、開裂、滑坡和滲透破壞，其中，滲透破壞尤為突出。滲透破壞的類型主要有接觸流土、接觸沖刷、流土、管涌、集中滲透等。由滲透破壞造成的堤防險情主要有：一是堤身險情。該類險情的造成原因主要是堤身填筑密實度以及組成物質的不均勻所致，如堤身土壤組成是砂壤土、粉細砂土壤，或者堤身存在裂縫、孔洞等。跌窩、漏洞、脫坡、散浸是堤身險情的主要表現；二是堤基與堤身接觸帶險情。該類險情的造成原因是建筑堤防時，沒有清基，導致堤基與堤身的接觸帶的物質復雜、混亂；三是堤基險情。該類險情是由于堤基構成物質中包含了砂壤土和砂層，而這些物質的透水性又極強所致。

2 堤防防滲措施的選用

在選擇堤防工程的防滲方案時，應當遵循以下原則：首先，對于堤身防滲，防滲體可選擇劈裂灌漿、錐探灌漿、截滲墻等。在必要情況下，可幫堤以增加堤身厚度，或挖除、刨松堤身后，重新碾壓并填筑堤身。其次，在進行堤防截滲墻施工時，為降低施工成本，要注意采用廉價、薄墻的材料。較為常用的造墻方法有開槽法、擠壓法、深沉法，其中，深沉法的費用最低，對于<20m的墻深最宜采用該方法。高噴法的費用要高些，但在地下障礙物較多、施工場地較狹窄的情況下，該方法的適應性較高。若地層中的含有的砂卵礫石較多且顆粒較大時，應結合使用沖擊鉆和其他開槽法，該法的造墻成本會相應地提高不少。對于該類地層上堤段險情的處理，還可使用蓋重、反濾保護、排水減壓等措施。

3 堤身的防滲技術分析

3.1 黏土斜墻法

黏土斜墻法，是先開挖臨水側堤坡，將其挖成臺階狀，再將防滲粘性土鋪設在堤坡上方，鋪設厚度≥2m，并要在鋪設過程中將黏性土分層壓實。對于堤身臨水側灘地足夠寬且斷面尺寸較小的情況，適宜使用該方法。

3.2 劈裂灌漿法

劈裂灌漿法，是指利用堤防應力的分布規律，通過灌漿壓力在沿軸線方向將堤防劈裂，再灌注適量泥漿形成防滲帷幕，使堤身防滲能力加強。該方法的孔距通常設置為10m，但在彎曲堤段，要適當縮小孔距。對于沙性較重的堤防，不適宜使用劈裂灌漿法，這是因為沙性過重，會使堤身彈性不足。

3.3 表層排水法

表層排水法，是指在清除背水側堤坡的石子、草根后，噴灑除草劑，然后鋪設粗砂，鋪設厚度在20cm左右，再一次鋪設小石子、大石子，每層厚度都為20cm，最后鋪設塊石護坡，鋪設厚度為30cm。

3.4 垂直鋪塑法

垂直鋪塑法，是指使用開槽機在堤頂沿著堤軸線開槽，開槽后，將復合土工膜鋪設在槽中，然后使用黏土在其兩側進行回填。該方法對復合土工膜的強度和厚度要求較高。若將復合土工膜深入至堤基的弱透水層中，還能起到堤基防滲的作用。

4 堤基的防滲技術分析

4.1 加蓋重技術

加蓋重技術，是指在背水側地面增加蓋重，以減小背水側的出流水頭，從而避免堤基滲流破壞表層土，使背水地面的抗浮穩定性增強，降低其出逸比降。針對下臥透水層較深、覆蓋層較厚的堤基，或者透水地基，都適宜采用該方法進行處理。在增加蓋重的過程中，要選擇透水性較好的土料，至少要等于或大于原地面的透水性。而且不宜使用沙性太大的蓋重土體，因為沙性太大易造成土體沙漠化，影響周圍環境。若蓋重太長，要考慮聯合使用減壓溝或減壓井。如果背水側為建筑密集區或是城區，則不適宜使用該方法。對于蓋重高度、長度的確定，要以滲流計算結果為依據。

4.2 垂直防滲墻技術

垂直防滲墻技術，是指在堤基中使用專用機建造槽孔，使用泥漿加固墻壁，再將混合物填充至槽孔中，最終形成連續防滲體。它主要包括了全封閉式、半封閉式和懸掛式三種結構類型。

全封閉式防滲墻：是指防滲墻穿過相對強透水層，且底部深入到相對弱透水層中，在相對弱透水層下方沒有相對強透水層。通常情況下，該防滲墻的底部會深入到深厚粘土層或弱透水性的基巖中。若在較厚的相對強透水層中使用該方法，會增加施工難度和施工成本。該方式會截斷地下水的滲透徑流，故其防滲效果十分顯著，但同時也易發生地下水排泄、補給不暢的問題。所以會對生態環境造成一定的影響。

半封閉式防滲墻：是指防滲墻經過相對強透水層深入弱透水層中，在相對弱透水層下方有相對強透水層。該方法對的防滲穩定性效果較好。影響其防滲效果的因素較多，主要有相對強透水層和相對弱透水層各自的厚度、連續性、滲透系數等。該方法不會對生態環境造成影響。

參考文獻

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