諸暨市浦陽江治理二期工程堤防防滲處理方案分析

程玉波

摘要：諸暨市浦陽江治理二期工程屬于浙江省錢塘江治理工程的一部分，位于諸暨市境內，范圍為安華水庫以下至店口鎮金戈村附近。該工程有6段堤防存在滲漏、管涌險情，需要進行防滲處理，另外，退堤段新建堤防也需進行防滲處理，主要就堤防防滲處理方案進行分析和研究。

關鍵詞：浦陽江治理;堤防加固;防滲處理;農業生產

中圖分類號：TV871

文獻標識碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.09.024

隨著中國社會經濟飛速發展，水利工程越來越被重視。河道工程是水利工程的重要組成部分，而堤防工程能充分發揮防洪功能，確保人民生命財產不受損害，保障工、農業生產順利發展，充分發揮河道綜合效益，促進社會經濟發展。堤防防滲作為堤防工程的重要組成部分，選擇合適的防滲處理方案顯得尤為重要。

1 工程實施的必要性

浦陽江治理二期工程的實施，是保障民生、維持社會穩定的迫切需要，是保障堤防工程安全運行的需要，是保障城鎮、產業集聚區建設的要求，是深入推進五水共治、提升浦陽江水生態環境的需要。

2 堤防防滲處理方案分析

堤防防滲處理包括兩部分內容：①現狀堤防堤身的防滲處理，本工程共6段堤防堤身存在滲漏、管涌險情;②退堤段新建堤防的防滲處理，本次分兩種情況對堤防防滲處理方案進行分析和研究。

2.1 現狀堤防堤身防滲處理

2.1.1 堤防滲流控制的目的

堤防滲流控制的目的主要包括：保證堤身和堤基的滲流穩定，其抗滲水力比降和滲透流速滿足穩定要求;控制滲流量，盡量減少滲漏損失;控制下游水頭，防止滲透變形破壞，保證下游邊坡穩定。

2.1.2 堤防滲流控制的原則

堤防的防滲處理一般遵循上堵下排的原則，滲流控制基本措施是“鋪、截、排”。鋪是指上游的水平鋪蓋和下游鋪蓋，截是指對堤基垂直截滲，排是堤基下游的排滲。

2.1.3 堤防滲流控制方案比選

目前，常用的堤防防滲處理方法較多，針對堤身防滲可采用坡面防滲、堤身垂直防滲幕墻等方法，針對堤基防滲可采用鋪蓋防滲、蓋重、排水減壓井、垂直防滲幕墻等方法。垂直防滲幕墻可以同時處理堤身、堤基滲漏問題，可以做到堤身、堤基防滲結構的“無縫”聯接，避免了由于堤身、堤基防滲結構連接部位處理不當造成的滲透破壞，對需要同時進行堤身、堤基防滲的堤防而言是一種比較合理的選擇。近年來，在類似工程防滲方案中垂直防滲以其占地少、防滲效果顯著等優點得到大量使用。從類似工程滲流處理措施調查情況來看，水泥攪拌樁（單軸、雙軸、三軸）、高壓旋（擺）噴防滲、多頭小直徑攪拌樁、套井回填等應用較為廣泛，且取得了一些經驗和教訓。

水泥攪拌樁：水泥攪拌樁廣泛應用于浙江沿海地區，技術成熟、工藝簡單、造價低，原狀土體經水泥攪拌樁加固后所形成的水泥土的滲透系數比天然土體的滲透系數小很多，具有較好的止水防滲能力，成樁連續性好，質量可靠。水泥攪拌樁的優點是施工快速、安全、振動小，基本無污染，工程量小，造價較低;缺點是水泥攪拌樁用來作為防滲工程時，施工技術要求比較嚴格，尤其是攪拌樁的垂直度必須嚴格按照規范要求控制，施工及樁身質量受地基土影響較大，同時成樁長度有一定的限制。

高壓旋（擺）噴防滲：高壓旋（擺）噴防滲是以高壓水泥漿液或高壓水流強力沖擊切割地層，使水泥漿液與地層土粒摻混，形成充填凝結體，成樁連續性好，質量可靠。高壓旋（擺）噴防滲的優點是有成熟的經驗，有水泥攪拌樁一般的優點，相比于水泥攪拌樁，高壓旋噴防滲對地基土適應能力強，成樁深度無明顯限制;缺點是對施工要求高，要根據不同土層合理確定施工參數和施工工藝，才能保證施工質量，使墻體均勻，連續性好，連接可靠，此外水泥用量大，造價高。

多頭小直徑攪拌樁：多頭小直徑攪拌樁成樁工藝與水泥攪拌樁類似，成樁連續性好且能達到設計和規范要求的防滲效果，優點是施工簡單、速度快、造價低廉;缺點是對土層的適應性相對較差。

套井回填：套井回填是對填筑質量較差的堤身土體進行置換的處理方法，目前國內采用套井施工處理的最大深度在25.00 m左右。套井方案的優點是使用施工機械設備簡單，防滲效果好，造價相對較低，施工質量容易控制，在黏土回填夯實同時，對井壁土層擠壓，使井孔周圍土體密實;缺點是在有水情況下施工困難，施工期需要把水位降至最低水位施工，且施工工序相對復雜，工期較長，對土層的適應性相對較差。

綜合考慮，在防滲效果上，高壓旋（擺）噴防滲、水泥攪拌樁（雙軸、三軸）、套井回填均具有非常可靠的防滲能力;在工程造價方面，多頭小直徑攪拌樁造價最低，攪拌樁（單軸、雙軸）和套井回填造價較低，三軸攪拌樁和高壓擺噴防滲造價較高，高壓旋噴防滲造價最高;在施工方面，高壓旋（擺）噴防滲施工工藝較復雜，要求高，三軸攪拌樁施工設備大，對場地要求高，套井回填施工工序相對煩瑣，工期較長;根據諸暨當地以往類似工程經驗，多頭小直徑攪拌樁對淤泥、砂性粉土的適應性較差。

考慮到大部分堤段堤身填筑料為粉砂、含粉砂粉質黏土，水泥攪拌樁均能較好適應，且浦陽江治理一期工程采用水泥攪拌樁防滲效果較好，結合投資平衡問題綜合分析，除上下莊湖地質揭露存在圓礫層，水泥攪拌樁無法實施，采用高壓擺噴防滲，其余堤段堤身防滲選用性價比較高的雙軸攪拌樁方案。對于局部堤防橋梁、高壓線交叉段，堤頂凈空不足，無法進行雙軸攪拌樁及高壓擺噴施工段，可采用高壓旋噴等方案進行防滲處理。

2.1.4 雙軸攪拌樁設計要求

控制指標：雙軸攪拌樁滲透系數k≤jX10^-6cmls（i=l -9），允許滲透比降不小于30，允許垂直度偏差不大于5‰0，樁底進入相對不透水層1.00 m，具體參數指標根據施工試樁實驗確定。

水泥摻人量設計：水泥摻入量通過試驗確定，結合地質勘探資料，對堤防各土層進行詳細分析，通過現場試樁試驗得到不同水泥摻入量對應的抗壓強度值、允許滲透比降和滲透系數等參數;獲得試驗結果后，根據堤防地質條件和實際需要選取經濟合理的水泥摻入量。

墻體厚度設計：墻體厚度主要由墻體允許滲透破壞比降控制，截滲墻體厚度根據《堤防設計規范》（ GB 50286-2013）中附錄A堤基處理中公示為：式（1）中：δ為防滲墻的最小厚度，m;△H為防滲墻上下游兩側的水頭差，[J]為設計允許的滲透破壞比降，墻體允許滲透破壞比降受材料配比影響，有一定的變化范圍，根據國內已建截滲墻工程試驗結果，設計允許破壞比降為30 - 60。

2.2 退堤段新建堤防防滲處理

由于局部河寬不滿足規劃要求，河道行洪斷面不足，需進行退堤新建，為保證新建堤防堤身滲流穩定，需要進行必要的防滲處理。本次主要對均質土回填、黏土心墻防滲、黏土斜墻防滲三種防滲方案進行比選。

均質土回填：堤身采用均質土回填，滲透系數不大于1X10⁴cm/s。

黏土心墻防滲：用透水性較好的砂或砂礫石做堤殼，以防滲性較好的黏性土作為防滲體設于堤身剖面中心位置，防滲體滲透系數不大于1X1O^-5cm/s。

黏土斜墻防滲：黏土斜墻防滲由上游保護層、黏土斜墻、反濾層、透水料堤身以及下游排水等組成，防滲體滲透系數不大于1x l0^-5cm/s。

綜合考慮，均質土回填，堤身填筑材料一致，施工質量較好控制，施工便捷，堤身穩定性較好，但所需均質土較多;黏土心墻防滲堤身剖面比均質土堤小，工程量少，施工受季節影響相對較小，但心墻與堤身需要同時填筑，干擾大;黏土斜墻防滲與心墻堤相比，應力狀態較好，抗滑穩定性較高，斜墻與堤殼之間的施工干擾相對較小，在調配勞動力和縮短工期方面比心墻堤有優勢。

根據地質勘察報告及試驗成果，工程區域內的粉質黏土經過篩選并碾壓，滲透系數能滿足均質土滲透指標，但低于黏土心墻、斜墻防滲體指標?？紤]施工便捷性及后期堤身質量，退堤段新建堤防采用均質土回填進行防滲。

3 結束語

綜上所述，只有根據堤防工程存在的實際問題，結合地質情況、施工條件，參考類似工程經驗，通過對不同方案的防滲效果、施工工藝、投資造價等方面進行綜合分析和研究，才能選擇最經濟、合理、可行的防滲處理方案。

參考文獻：

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