水利工程中河道堤防施工技術(shù)研究

盧圩煜

（鐵嶺昊天工程監(jiān)理咨詢有限公司，遼寧鐵嶺 112003）

1 水利工程中加強(qiáng)河道堤防施工的重要性

河道堤防作為水利工程建設(shè)中重要的擋水建筑物，其在防洪排澇、水源調(diào)配等方面發(fā)揮重要作用。我國(guó)幅員遼闊、自然資源豐富，但受地區(qū)氣候、水資源分布不均等因素的影響，我國(guó)人均水資源不足。河道作為水資源調(diào)配的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠在一定程度上有效解決這一問(wèn)題。然而在河道運(yùn)行的過(guò)程中，受多種綜合因素的影響，滲透破壞成為河道工程建設(shè)中常見(jiàn)的、普遍的問(wèn)題，這要求要保障河道的安全運(yùn)行勢(shì)必要做好滲透破壞的除險(xiǎn)加固工作。因此，加強(qiáng)水利工程中河道堤防施工水平具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)際價(jià)值。

1.1 加強(qiáng)河道堤防施工，有助于最大限度減少河流險(xiǎn)情的發(fā)生

河道堤防作為一種特殊的當(dāng)說(shuō)建筑物，其在抵御洪水、預(yù)防險(xiǎn)情方面扮演重要角色。回顧我國(guó)歷史上出現(xiàn)的幾次洪水災(zāi)害及洪水堤防險(xiǎn)情，大多是由于河道滲流引起的，其中堤基管涌險(xiǎn)情為主要原因。隨著河道堤基、堤身等滲水、嚴(yán)重滲水以及滲透變形地區(qū)面積的增大，對(duì)整個(gè)河道堤防的安全運(yùn)行帶來(lái)較大威脅。滲流作為導(dǎo)致河道險(xiǎn)情發(fā)生最為主要的原因，面對(duì)這種常見(jiàn)的堤防滲透破壞險(xiǎn)情，同時(shí)也是河道堤防加固施工面臨的重大難題，增強(qiáng)其滲透防治已成為河道堤防施工解決的主要任務(wù)。通過(guò)提升河道堤防施工水平和質(zhì)量，最大限度減少堤基、堤身滲透現(xiàn)象的發(fā)生，能夠有效降低河道險(xiǎn)情發(fā)生，進(jìn)而保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.2 加強(qiáng)河道堤防加固施工，有利于促進(jìn)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)發(fā)展

河道堤防是我國(guó)水利工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要部分，其在保障防洪安全、發(fā)揮江河湖泊綜合效益等方面占據(jù)重要地位。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、生產(chǎn)生活用水量增大、交通通航等發(fā)展需要，充分開發(fā)利用江河湖泊水資源成為我國(guó)水利工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要目標(biāo)。同時(shí)，對(duì)于河道堤防在防治水害方面發(fā)揮的重要作用，對(duì)于河道設(shè)施的建設(shè)應(yīng)當(dāng)遵循全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、講求效益、服從防洪等原則，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)河道堤防基礎(chǔ)設(shè)施的安全平穩(wěn)運(yùn)行。之前受施工技術(shù)發(fā)展以及建筑材料等因素的影響，我國(guó)河道堤防建筑水平與質(zhì)量普遍不高，但隨著施工技術(shù)、人才培養(yǎng)等水平的提升，加強(qiáng)河道堤防加固施工有助于充分發(fā)揮水資源綜合優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)等綜合效益的產(chǎn)生于發(fā)揮。

2 水利工程中河道堤防滲透原因及常見(jiàn)加固措施

通過(guò)對(duì)當(dāng)前我國(guó)水利工程河道堤防工程的綜合分析，我國(guó)河道堤防工程大多依靠河流建設(shè)，其地基建設(shè)條件相對(duì)復(fù)雜，并且部分建筑時(shí)間較長(zhǎng)的河道堤防工程地基受技術(shù)發(fā)展限制沒(méi)有得到較好處理，易給后期的堤防工程運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。同時(shí)，河道地方作為水利工程中特殊的擋水建筑物，其堤身結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、堤基條件變化，這給河道堤防工程帶來(lái)較大的建設(shè)難題。現(xiàn)階段我國(guó)水利工程河道堤防普遍存在填筑物質(zhì)量低、堤基條件差等現(xiàn)象，易在防洪擋水時(shí)出現(xiàn)堤防坡面散浸、脫坡、崩岸、管涌等險(xiǎn)情，嚴(yán)重影響我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的安全運(yùn)行以及人們生產(chǎn)生活活動(dòng)的正常進(jìn)行。

綜合分析現(xiàn)階段我國(guó)水利工程河道堤防中常見(jiàn)問(wèn)題出現(xiàn)的原因，除了與水的滲透作用等外因有較大關(guān)系之外，還與河道堤防地質(zhì)條件、填筑材料、施工技術(shù)等因素密切相關(guān)。常見(jiàn)的河道堤防滲透破壞的原因大多是由于堤防的臨水側(cè)和背水側(cè)存在水頭差，并在地方內(nèi)部出現(xiàn)滲流與浸潤(rùn)線。滲流和浸潤(rùn)線伴隨著臨水側(cè)水位的上升不斷上身，進(jìn)而出現(xiàn)滲透破壞。這種滲透破壞通常情況下會(huì)出現(xiàn)在表土層較薄的河道以及堤基薄弱環(huán)節(jié)，近似均質(zhì)的透水堤基大多情況下會(huì)在堤角處出現(xiàn)。與此同時(shí)，由于不同水利工程河道地方的土體條件和滲流條件各不相同，其出現(xiàn)的滲透破壞發(fā)展過(guò)程也各不相同。總的來(lái)說(shuō)，河道堤防除了上述堤基滲透之外，堤身滲透破壞也是常見(jiàn)的現(xiàn)象，其主要表現(xiàn)為因堤身滲水帶來(lái)的堤坡沖刷、漏洞，一旦河道出現(xiàn)超警戒水位，并且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、地方斷面尺寸不足、堤身填土含沙量較大且無(wú)防滲措施時(shí)，極易造成河道周邊出現(xiàn)流沙、泡泉、土顆粒膨脹、斷裂等現(xiàn)象。

水利工程河道堤防作為重要的擋水建筑物，為了更好地保障河道水利工程的安全運(yùn)行，防止出現(xiàn)重大堤防險(xiǎn)情、危害大眾生命財(cái)產(chǎn)安全，針對(duì)上述河道堤防存在的多種滲透問(wèn)題在堅(jiān)持預(yù)防為主、及時(shí)治理的原則基礎(chǔ)上，對(duì)潛在的以及存在的險(xiǎn)情隱患進(jìn)行辨別診斷，并根據(jù)存在的不同問(wèn)題制定具有針對(duì)性的加固措施。在我國(guó)水利工程河道堤防加固施工過(guò)程中，通過(guò)提高堤身、堤基本身抵抗?jié)B透能力的措施是常見(jiàn)的方式。通常情況下會(huì)借助提高堤身密度、放緩邊坡以江西堤身堤基的隱患。在增強(qiáng)河道堤防防滲能力的過(guò)程中，大多會(huì)選擇降低滲流出口比降以及堤身的浸潤(rùn)線，并根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件、出現(xiàn)情況采取合理的防滲控制措施，如垂直防滲、背水側(cè)壓滲蓋重、坡面排水減壓、減壓井以及臨水側(cè)防滲鋪蓋等。

3 水利工程中河道堤防施工技術(shù)

面對(duì)水利工程河道堤防常見(jiàn)的滲透現(xiàn)象，為減少河道滲透帶來(lái)的水災(zāi)險(xiǎn)情以及可能造成的財(cái)產(chǎn)效益損失，借助一定的施工技術(shù)實(shí)現(xiàn)堤防滲透破壞防治目標(biāo)至關(guān)重要。

3.1 河道堤基施工技術(shù)

受客觀地質(zhì)條件及施工技術(shù)的影響，我國(guó)大多數(shù)河道堤基為滲透穩(wěn)定性不良的二元結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)極易導(dǎo)致建筑物中間夾層現(xiàn)象的出現(xiàn)，影響堤基的穩(wěn)定性。對(duì)此，在進(jìn)行河道堤基建設(shè)時(shí)，尤其是在選擇填筑防滲材料及施工技術(shù)時(shí)，要充分考慮客觀環(huán)境因素，依據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件和施工環(huán)境合理科學(xué)選擇相應(yīng)的材料與技術(shù)。一般而言，在河道堤基施工過(guò)程中，為避免堤基二元結(jié)構(gòu)帶來(lái)的滲透風(fēng)險(xiǎn)，大多遵循前堵后排、導(dǎo)壓兼施的原則，通常情況下在堤防外側(cè)實(shí)施水平防滲與垂直防滲，在其內(nèi)側(cè)使用減壓導(dǎo)滲、排滲、平鋪壓滲等技術(shù)。所謂水平鋪蓋防滲主要是用粘土、符合土工膜等防滲材料在河道臨水側(cè)地方進(jìn)行鋪蓋，以實(shí)現(xiàn)防滲效果。垂直防滲則主要用防滲墻、高噴、灌漿等技術(shù)實(shí)現(xiàn)堤防側(cè)身的防滲目標(biāo)。河道背水坡的防滲措施往往比較綜合，與壓滲、防滲等措施綜合使用，而導(dǎo)滲這一施工技術(shù)這主要適用于小于3 m的覆蓋土層。

3.2 河道堤身防滲施工技術(shù)

受河道水流速度以及水滲透力的影響下，河道堤身土層中的填筑材料易受到水的沖蝕，通過(guò)水滲流實(shí)現(xiàn)不同介質(zhì)的接觸流動(dòng)并沖蝕填筑物，這常常會(huì)對(duì)整個(gè)河道的安全運(yùn)行帶來(lái)不利影響。因此，在選擇河道堤身填筑物時(shí)要選擇塑性不能太高的粘土料，要求顆粒含量大約在15%～30%之間。一般情況下粘性土需要根據(jù)不同等級(jí)的河道進(jìn)行壓實(shí)，其壓實(shí)度大致介于0.94～0.9之間。通過(guò)對(duì)堤身填筑材料的壓實(shí)與選擇嗎，最大限度減少水滲透力對(duì)堤身帶來(lái)的損壞。除了對(duì)堤身填筑物及壓實(shí)技術(shù)要求之外，針對(duì)于堤身的建筑形式也有較高要求。堤身防滲出均質(zhì)堤外，還可采用防滲斜墻、心墻等形式，并根據(jù)不同形式的堤身實(shí)施相對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)，如在堤身與穿堤建筑物基礎(chǔ)接觸面與側(cè)墻間集中滲流中實(shí)施高噴、靜壓注漿等技術(shù)做好河道臨水側(cè)的垂直防滲。

3.3 河道堤防除險(xiǎn)加固技術(shù)

要最大程度上減少河道滲透破壞帶來(lái)的險(xiǎn)情及造成的生命財(cái)產(chǎn)損失，除了要做好河道堤基、堤身的防滲施工，還需要在完工后的河道堤防進(jìn)行加固防護(hù)，防治因河道建筑坡面等周邊環(huán)境的破壞而造成的河道滲透和險(xiǎn)情發(fā)生。在河道堤防周邊的除險(xiǎn)加固工程中，常會(huì)根據(jù)地質(zhì)環(huán)境的不同采用不同的除險(xiǎn)加固技術(shù)。針對(duì)易遭受到大風(fēng)大浪襲擊的江河湖泊河道堤防，為了減少水沖擊力造成的河道堤防損害，大多會(huì)采用漿砌石、干砌石護(hù)坡施工技術(shù)或者混凝土護(hù)坡技術(shù)。同時(shí)根據(jù)遭受風(fēng)浪沖擊程度的不同，在選擇施工技術(shù)時(shí)也有一定要求。通常情況下干砌石適用于工程級(jí)別在3及以上、河道堤高較高的堤防，而混凝土護(hù)坡則用于抵御較大風(fēng)浪的河道堤防。與此同時(shí)，針對(duì)河道堤防出現(xiàn)崩岸的周邊地區(qū)，往往會(huì)采用拋石護(hù)腳、墻式防護(hù)、樁式防護(hù)等除險(xiǎn)加固措施。上述這些除險(xiǎn)加固措施往往成本較低，通過(guò)就地取材對(duì)河道周邊堤基的加固實(shí)現(xiàn)河道堤防防滲目標(biāo)。但在這項(xiàng)除險(xiǎn)加固技術(shù)選擇上要注意護(hù)腳范圍，滿足河道河床最大沖刷深度，并且護(hù)坡坡度不得陡于1：3的緩坡河床出，其頂部平臺(tái)高程要高于河道枯水位半米以上。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、社會(huì)生產(chǎn)生活用水量增多以及自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，河道地方作為我國(guó)水利工程建設(shè)的重要部分，盡管其建設(shè)、運(yùn)行以及后期維護(hù)等多個(gè)方面會(huì)出現(xiàn)不同程度的滲透問(wèn)題，但隨著水利工程施工技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展，為最大限度避免河道堤防出現(xiàn)的滲透破壞現(xiàn)象以及由此帶來(lái)的險(xiǎn)情，要在今后的水利工程河道堤防施工中提高除險(xiǎn)加固措施和施工技術(shù)水平，以更好地保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。