堤防工程施工關鍵技術分析
——以黃蓋湖防洪治理工程為例

楊發祥

（臨湘市長江大堤養護中心，湖南 岳陽 414000）

我國堤防工程經歷了數百上千年的歷史，國內江、河、湖、海各類堤防累計長達數十萬公里，發揮著重要的屏障作用。堤防工程的運行環境十分復雜、惡劣，因長期遭受洪水作用，由此相應的施工要求也較高，如：要求堤基穩固、堤身防滲性好、環保性佳等，加強堤防工程施工關鍵技術研究具有重要現實意義。

1 我國堤防工程建設現狀

洪澇災害一直是我國危害最大、造成損失最為嚴重的自然災害，尤其是在長江、黃河等七大江河的中下游與海平原地區，這里既是我國人口最密集、經濟最發達區域，也是洪澇災害最為嚴重的地方。為維護地區社會、經濟穩定發展，提高防洪能力是一項重要任務，河道堤防是我國防洪體系的主要組成之一，也是公認的最普遍、最有效的工程措施[1]。據統計顯示，2019 年防洪工程中堤防長度達到了32.7 萬km，提防保護人口達到了6.4 億人（表1）。

表1 2014—2019 年我國堤防長度及保護人口數量

根據堤防所在位置，可將其分為河（江）堤、湖堤、海堤、渠堤和圍堤等，根據堤防材料可分為土堤、土石混合堤、石堤（砌石擋土墻）、鋼筋混凝土堤等。結合我國堤防實際運行情況來看，主要問題集中在堤基條件差、堤身質量不達防洪要求，基于此本文著重圍繞堤防防滲、填筑以及護岸護坡等角度詳細分析相關施工關鍵技術，切實保證堤防安全可靠運行，發揮應有的保護作用。

2 堤防工程施工關鍵技術分析

從堤防工程質量控制與運行安全角度出發，下面分別從堤防防滲技術、堤防填筑技術、護岸與護坡技術角度出發，詳細論述堤防工程施工關鍵技術。

2.1 堤防防滲技術

堤防防滲是保證整體結構安全穩定的關鍵，選擇合適的防滲技術十分關鍵。堤防防滲可選技術較多，包括：帷幕灌漿防滲技術、劈裂灌漿防滲技術、混凝土防滲墻技術以及高壓噴射防滲墻施工技術[2]，具體分析如下：

1）帷幕灌漿：帷幕灌漿是典型防滲技術，可分為孔口封閉灌漿、純壓式灌漿等，結合堤防工程施工需求與現場條件選用，并與鉆孔流程相協調，科學配置漿液，保證漿液具有足夠的流動性，各項指標滿足要求。

2）劈裂灌漿：劈裂灌漿防滲施工關鍵在于營造穩定的壓力環境，在裂隙內注入漿液構成防滲帷幕。此防滲技術優勢主要為取材方便，可有效減少材料用量，劈裂灌漿施工過程需合理布設鉆孔，保證防滲效果。

3）混凝土防滲墻：混凝土防滲墻技術核心在于墻體尺寸控制，其主要分為深厚型墻體（深度20～30 m、厚度60～80 cm），淺薄型防滲墻（深度10～20 m，厚度10～25 cm），后者多被應用于堤防防滲工程中。

4）高壓噴射防滲墻：高壓噴射防滲墻施工技術的關鍵在于合理選擇鉆孔機械設備、科學配置漿液，保證漿液與土層有效混合。目前旋噴技術的應用最為廣泛，可有效改良地基受力狀況，防止堤防滲漏；定向噴射與擺動噴射結合運用，有利于縮短防滲施工周期，保證堤防運行穩定性。

2.2 堤防填筑技術

土方填筑是堤防工程建設的重要內容，需根據工程所處地理環境、土層分布以及施工要求等，合理選擇施工材料、設備，各工序銜接配套。

堤防填筑主要工序如下：測量放樣—→人工配合挖掘機清表—→原堤強夯、處理段強夯—→土方開挖、倒運—→筑堤土料碾壓試驗，確定碾壓指標—→堤身填筑—→人工配合挖掘機修坡—→檢查驗收。堤防填筑施工過程中，作業面分層統一鋪土、統一碾壓，完成碾壓后由質檢人員進行壓實度、寬度、高程檢測工作，檢測結果合格后方可開展后續作業。堤防工程填筑施工中，彈簧土是一種常見問題，包括層間光面、層間中空等。一旦發現上述現象，必須根據工程情況合理選擇處理方法，如：彈簧土不嚴重處，可在上方鋪設一層含水量較小的土料，防止彈簧現象不會進一步擴充；彈簧土嚴重處，可采取換填土的處理方法。

2.3 護岸與護坡技術

堤防護岸與護坡技術方法眾多，包括格賓石籠護岸（護坡）、生態袋護岸、生態混凝土砌塊護坡以及草皮護坡等[3]。對于具備施工條件的堤防工程標段，需提前介入護岸施工，冬季儲備部分石料，低水位時期、石料使用淡季，對水下護岸部分進行施工。

堤防護岸與護坡中格賓石籠基礎、雷諾石籠護坡是常用技術，主要施工流程為先放線定位，然后利用挖掘機開挖格賓石籠基礎，并對堤防邊坡進行削坡。完成上述作業后，人工清槽、清坡，監理驗槽、驗坡，鋪設雷諾石籠底面土工布，安裝綁扎好的石籠，裝填石料，石籠封蓋，圖1、圖2 分別為雷諾石籠護岸、護坡布置圖。目前，隨著生態環保理念的逐漸深入，堤防護岸與護坡施工中應加強周圍生態環境保護，做好草皮、水生植物的種植工作[4]。

圖1 雷諾石籠護岸布置圖

圖2 雷諾石籠護坡布置圖

3 黃蓋湖防洪治理工程堤防施工技術應用要點

3.1 工程概況

黃蓋湖防洪治理工程（湖南部分）總長度107.119 km，其中堤防加高加固堤防97.749 km；新建護岸工程長度11.01 km；迎水側硬護坡32.946 km；新建草皮護坡162.552 km；堤身隱患錐探灌漿處理49.601 km；白蟻堤段巡查防治82.415km；堤基防滲墻處理長度1.1 km；填塘固基長度為49.605 km；重（改）建穿堤建筑物103座；種植防浪林10.80 km；堤頂防汛道路97.749 km。

3.2 堤防施工技術應用要點

3.2.1 堤基與岸坡處理

1）白蟻防治：清基前聯系專業白蟻防治單位，巡堤查治白蟻。工程清基、削坡處理時如有漏查蟻穴，及時報告處理。施工需征求專業單位意見。

2）堤基與岸坡處理：堤基、堤坡清基深度一般為0.3 m，將堤基范圍內的樹根、草皮、表層松土、細砂及水塘淤泥等清理干凈，清理干凈后應刨毛處理，以便與新填土結合緊密，其邊界應在設計基面邊線外0.3～0.5 m。老堤加高培厚，必須清除結合部位的各種雜物，再分層填筑。清除堤基表層不合格土、雜物，坑、槽、溝等進行固填處理。

3）堤基防滲處理：初設階段根據地勘成果、滲流計算及險情調查分析確定堤身堤基滲控處理措施如下：新建護岸工程長度11.01 km；堤身隱患錐探灌漿處理49.601 km；白蟻堤段巡查防治82.415 km；堤基防滲墻處理長度1.1 km；填塘固基長度49.605 km。

2020 年長江流域發生大洪水，黃蓋湖流域也普降暴雨，湖區水位逼近設計洪水位，洪水歷時長；且新老堤結合部位不密實及堤基局部蓋層變薄，導致2020 年汛期產生散浸及管涌等險情。對此采取以下處理措施：

①中山湖垸3+450～3+900 段，上馬蹄湖垸0+350～0+700、0+950～1+300、1+950～2+200、2+550～2+750段，下馬蹄湖垸0+470～0+670、1+100～1+600、1+850～2+000、2+600～2+850 段以及葉家橋垸0+155～0+620 段共3 170 m 的堤身散浸處理措施為充填灌漿。

②中山湖垸3+000～3+500 段以及下馬蹄湖垸1+150～1+550、1+850～2+020 段共1 070 m 的管涌處理措施為堤基防滲墻方案。

③新長源垸0+080～0+180 段、0+480～0+620 段塌坡處理措施為拋石護岸措施。

④下馬蹄湖垸2+250～2+650 段滑坡險情處理措施為襯砌排水溝。

3.2.2 堤身填筑

填土、壓實后在軸線每15 m 取樣一組進行試驗，取樣深度在碾壓面下0.3 m。采用進占法鋪土，回填時隨涂刷濃泥漿，隨鋪土、隨壓實，刷漿厚度控制在3～5 mm；軟土地基上填筑時，根據地基和堤身的沉降、水平位移及孔隙水壓力等參數來控制施工加荷速率，根據現場實測資料經論證后確定；碾壓時，行車方向與堤軸線平行，相鄰兩段交接帶碾跡重疊，施工過程中發現水平層脫開、垂直裂縫、龜裂、“彈簧土”等問題，挖除重新填土。

3.2.3 填塘固基

堤防背水側距堤內腳16～18 m 淵塘等洼地填平至地面高程。填塘前先抽干塘內積水，對于施工時不宜抽水的塘，應采用連續立式進占方法，以減少入塘土料受水浸潤帶來的不利影響。背水側填塘選用透水性較好土料。填塘固基可利用不能上堤填筑的棄土料，填塘時不需要專門碾壓設備進行碾壓。填塘固基后，對地表進行土地平整、夯實，使地表堅實。

3.2.4 錐探灌漿

錐探灌漿施工工序：清面、設孔口標志—→布孔定位—→造孔—→施灌—→二次或多次復灌—→封口固結。先堤身兩邊、后中間的三序孔法分序加密，每孔每次平均灌漿量為0.3～0.8 m3/m，每孔灌漿4～7 次；灌漿壓力初擬0.06～0.15 MPa，具體根據現場試驗確定；灌漿過程中隨時檢查進漿情況，保證灌漿質量達標，有效增強堤身土質整體性。

3.2.5 護 坡

1）混凝土預制塊護坡與聯鎖塊護坡。混凝土標號C20，護坡混凝土砌筑前，坡面先按設計圖修整好，按設計要求鋪設好砂墊層或土工布，預制塊必須按從下往上的順序砌筑，勾縫寬5 cm。聯鎖塊之間按塊型咬合。預制塊護坡工程每15 m 設置設一施工縫，縫內填2 cm 厚瀝青杉板。聯鎖塊坡面無需分縫。護坡的變坡段（含齒槽段）之間應平順銜接。

2）漿砌塊石。砌筑前須完成清基整平工作，采用鋪漿法砌筑。鋪漿后填放腹石時，根據石塊自然形狀交錯放置，做到上下錯縫、內外搭砌，盡量做到石塊與石塊間空隙最小，隨鋪漿隨砌石。砌縫內砂漿應用鋼筋搗捅密實，確保砌縫砂漿充填飽滿。漿砌石砌筑體表面應基本平整，砌筑完成后應及時養護。漿砌石腳槽（封頂）每15 m 設一施工縫，縫內填2 cm 厚瀝青杉板。

3）混凝土封頂。按施工圖紙安裝鋼模板、澆筑混凝土，混凝土振搗遵守SL 677-2014 第7.4 條規定。采用灑水養護，在混凝土澆筑完畢后12～18 h 內開始進行，養護時間≥14 d。封頂及順水流向格埂每15 m 設一施工縫，縫內填2 cm 瀝青杉板。

4）拋石護岸、干砌石護腳。堤防護坡腳槽部位采用人工抬拋碼放塊石，水上部分（臨基座3～4 m 范圍）要求塊石互相搭接嵌鎖。水下及岸坡部位拋石采用船只定點拋投。

5）草皮護坡。堤身按設計斷面加高加固后，在粘性堤坡表面先鋪10～15 cm 厚一層腐植土，施肥后再撒種草籽或滿鋪草皮。

4 結 語

堤防是防御洪水的最后屏障，長期面臨著洪水的沖刷與侵蝕，由此對堤防建設質量提出了更高的要求。堤防工程施工中，必須緊密結合工程要求與現場作業環境，合理制定堤基處理、防滲施工、堤身填筑以及護岸護坡施工方案，規范落實各道施工工序，做好質量檢查與驗收工作，切實提高堤防穩固性與防滲水平，保證堤防工程安全、可靠運行，保護一方安全。