堤防工程防汛搶險技術探究

摘""要：近年來，受強降雨等天氣影響，河流湖泊長時間高水位運行，河湖堤防易發生決口險情。為及時控制險情，重點圍繞堤防工程防汛搶險進行研究，簡要敘述堤防險情類型和主要原因，立足險情特征，提出專項防汛搶險技術措施，并對錐探灌漿技術、設置高效環保擋水墻、截滲技術、支護加固技術4項常見堤防工程防汛搶險技術進行了研究。旨在提高堤防工程質量，減少洪澇災害所造成的損失，保證周邊居民的生命和財產安全。

關鍵詞：堤防工程""防汛搶險""搶險技術""險情類型

中圖分類號：TV871.3

Exploration"of"Flood"Prevention"and"Rescue"Technology"for"Embankment"Engineering

LI"Fei""RU"Zhengcheng""ZHAO"Zhiwen

Jiangsu"Provincial"Flood"Control"and"Drought"Relief"Center，"Nanjing，"Jiangsu"Province，"211500"China

Abstract："In"recent"years，"due"to"the"influence"of"heavy"rainfall"and"other"weather"conditions，"rivers"and"lakes"have"been"operating"at"high"water"levels"for"a"long"time，"and"river"and"lake"embankments"are"prone"to"breach"danger."Innbsp;order"to"control"the"danger"in"time，"research"focuses"on"flood"prevention"and"rescue"of"embankment"engineering，"briefly"describing"the"types"and"main"causes"of"embankment"dangerous"situations."Based"on"the"characteristics"of"dangers，"special"flood"prevention"and"rescue"technical"measures"are"proposed."Research"is"conducted"on"four"common"flood"prevention"and"rescue"technologies"for"embankment"engineering，"including"cone"penetration"grouting"technology，"setting"up"efficient"and"environmentally"friendly"water"retaining"walls，"seepage"interception"technology，"and"support"reinforcement"technology."It"aims"to"improve"the"quality"of"embankment"engineering，"reduce"losses"caused"by"floods"and"ensure"the"safety"of"surrounding"residents'"lives"and"property.

Key"Words："Embankment"engineering;"Flood"control"and"rescue;"Rescue"technology;"Types"of"dangers

近年來，為保障人民生命財產安全、促進水資源可持續利用，我國逐年加大對水利堤防工程的建設力度，利用堤防設施有效抵御洪水沖擊，降低了洪澇災害影響范圍與總體損失程度，取得了顯著的應用成果，與此同時，水利堤防工程在材料老化、水流沖擊侵蝕等因素的影響下，常出現各類工程險情，需采取合理的堤防工程防汛搶險技術，保障堤防工程項目質量。

1""堤防工程險情類型

1.1""滲水

滲水險情常見于水利堤防背水坡面和坡腳周邊位置，土壤含水率超標，持續向外滲水，當汛期到來，在滲水問題影響下，可能會引發決堤等安全事故。根據早期水利堤防工程案例來看，滲水險情的形成原因包括以下幾點。（1）異常降雨：短時間內的降雨量遠超正常水準，河道水位長期高于堤防警戒水位，出現河道決堤現象，河水越過堤防向外倒灌。（2）堤防建設標準偏低：斷面尺寸不足，堤防高度有限，規劃建設階段沒有考慮到“百年一遇”“千年一遇”等特殊情況，洪峰水位超出最大限定水位。（3）工程建設質量不合格：水利堤防構筑物本身存在質量病害，如碾壓密實不合格、臨水坡處缺少防滲設施、堤防結構穩定性較差，水流沖刷作用下，逐漸出現變形、坍塌等安全事故。（4）堤防維護保養不到位：由于缺乏健全、長效的保養機制，沒有及時解決堤防內部蟻穴、細微裂縫等病害問題，加劇了堤防受損程度[1]。

1.2""裂縫

堤防結構中出現裂縫，以裂縫作為滲水通道，不斷向外滲水，在水體浸泡侵蝕作用下，將引發一系列連鎖問題。裂縫險情類型多、成因復雜，裂縫類型包括溫度裂縫、沉陷裂縫、干縮裂縫、滑坡裂縫、冰凍裂縫等類型。例如：在工程建設階段，并未提前驗算天然地基承載性能是否滿足上部荷載需求，也沒有對各段路基填筑接頭部位采取專項處理措施，水利堤防工程投運使用期間，產生一定的工后沉降量，由于地基沉降量超標、接頭部位兩側路基沉降量差值較大，堤防結構形成沉陷裂縫，裂縫不斷發育，從而形成危及堤防使用安全的貫穿性裂縫。此外，由于防滲設施失效、土壤含水率超出限定值，或上部承載負荷超出極限能力，在過高孔隙水壓力等因素的影響下，堤防結構也會出現開裂現象。

1.3""滑坡

滑坡險情常見于堤防近水面以及遠水面部位，二者形成原因基本一致，由于持續遭受河道水流滲透，堤壩結構含水量有所增加，趨于含水飽和狀態，堤腳缺乏足夠支撐力，最終出現邊坡滑坡現象。一方面，堤壩腳灘地迎流頂沖坍塌時，會降低堤壩腳部位穩固程度，嚴重時引起滑坡險情，或是在汛期遭遇異常降水天氣，在對流空氣、水流侵蝕共同影響下，出現局部滑坡險情。另一方面，汛期結束后，由于汛期持續期間堤防結構遭受水流浸泡，容水量有所增加，土壤黏合力隨之下滑，在增加壩坡動力、減少摩擦力的情況下，出現滑坡險情。

2""堤防工程防汛搶險技術的實踐應用

2.1""錐探灌漿技術

錐探灌漿技術多用于處理裂縫、管涌等險情，取代了傳統的臨河封堵截滲方法，直接在堤防結構破損部位灌滿漿液，靜置一段時間等待漿液固化，可以恢復堤防結構狀態。目前，在水利堤防工程中，錐探灌漿技術主要分為充填式壓力灌漿、劈裂灌漿兩種方法，此二者技術機理不同。充填式壓力灌漿方法的應用頻次相對更高，是利用外部壓力在錐孔內部形成張力，強制開裂周邊土體，借助泥漿充填開裂部位，堤防結構內部沿薄弱應力面走向形成漿脈，結束灌漿過程，消除泥漿壓力，在一段時間后會形成新的應力平衡狀態，其作用機理包括填充、擠壓、濕陷、劈裂。在錐探灌漿施工期間，重點掌握孔口布置、漿液制備、灌漿壓力控制、異常問題處理4個方面的應用要點。

2.1.1""孔口布置

孔口密度與險情處理效果有密切聯系。如果堤防險情程度較為嚴重，則可以采取密集布孔方式，按照梅花形布設多處灌漿孔。相鄰灌漿孔距離應控制在1～2"m；重點堤段應進一步提高布孔密度；灌漿孔行數取決于堤頂寬度，并且灌漿孔深度必須超過堤基部位[2]。

2.1.2""漿液制備

使用粉質黏土或是重粉質壤土當作土料，黏粒含量控制在20%～45%以內，粉粒含量控制在30%～70%以內，塑性指數控制在10%～25%以內。分批次制備灌漿料，先期使用的灌漿料較稀薄，后期使用灌漿料濃稠度有所增加，水土比保持在1∶0.5到1∶1.4區間。

2.1.3""灌漿壓力控制

綜合分析泥漿泵型號、注漿管數、輸漿距離等因素，確定最佳灌漿壓力值，避免破壞堤身結構狀態，盡量增加灌漿壓力，且灌漿孔距和注漿壓力成正比。通常情況下，應將灌漿孔口壓力控制在0.05～0.1"MPa內，孔口終灌壓力增加到0.1"MPa以上。

2.1.4""異常問題處理

分析常見問題的正確處理方法，包括串孔、冒漿、堤頂沉陷、噴漿等。以串孔問題為例，利用木塞臨時封堵冒漿孔，串孔數量過多、頻繁串孔情況下，則適當增加灌漿孔間距和下調灌漿壓力，繼續施灌。

2.2""設置高效環保擋水墻

高效環保擋水墻技術用于解決滲水、管涌、漫溢、決口等險情，提前采取激光焊接工藝，將高強度金屬材料制成網箱結構，箱內放置由重型無紡布制作加工形成的一體化可折疊工程單元，由10個獨立單元格組成，單元格容重與重量分別為1"m3和1.3～1.6"t。在現場建造成擋水墻系統，填充土壤、碎石等材料。早期主要采取堆壘沙袋方法，效率低，當遇到較大洪水時無法保證沙袋穩固性。高效環保擋水墻具有工藝流程簡單、工效高、具備重復利用條件的優勢，綜合應用效果十分顯著。在設置高效環保擋水墻時，應迅速將整體包裝的工程網格材料運輸至水利堤防工程現場，在堤頂部位展開折疊網箱，保持堤壩邊線、網箱邊框對齊狀態，每隔1"m設置鋼筋進行固定處理，展開重型無紡布，金屬網箱轉換為長方形箱體形態。隨后，在現場部署多臺挖掘機，不斷挖掘土料，把土料裝填至箱內，同步開展卸料、攤鋪作業，采取分層攤鋪方式，要求各攤鋪層厚度一致，表面保持平整狀態[3]。最后，分層壓實箱內填料，操縱挖斗機反復開展錘壓作業，同步觀測擋水墻體是否出現變位問題，及時進行糾偏調整，如果險情較為嚴重，酌情對擋水墻體進行加高、延長處理。水利堤防形式復雜，為滿足河道急彎等特殊工況下的防汛搶險需求，還應提前準備不同規格、不規則型式的異形擋水墻單元。

2.3""截滲技術

截滲技術是通過攔截手段來控制水體流動范圍，以臨水坡和背水坡作為截滲施工部位，工藝做法不同。對于臨水坡，主要采取散拋黏土方法，滲水部位直接拋投適量黏土修建黏土堤臺來解決滲水問題，要求黏土堤臺頂部寬度不小于3.0"m，黏土堤臺高度超過平均水位1.0"m，堤臺兩端延伸修筑到滲水路基兩端5"m范圍外。也可以選擇采取樁柳式防沖墻方法，臨水側邊坡腳前方0.5～1"m位置插入一排木樁，相鄰木樁間距不超過1"m，木樁敲打就位后，掛設由秸稈等材料編織制成的籬笆，或懸掛蘆葦席等材料，繼續拋填土料。對于背水坡，推薦采取反濾導滲方法，背面挖設1道或多道導滲溝，溝渠上方鋪筑反濾材，引導滲水集中排入溝渠內部。導滲溝布置型式選為人字溝或是縱橫溝，溝渠深度控制在0.5～1.0"m區間，寬度控制在0.5～0.8"m區間，沿堤防縱向每隔6～10"m劃開一條縱向溝，具體使用砂石或土工織物作為導滲材料。

2.4""支護加固技術

為控制滑坡范圍，避免危害水利堤防周邊建筑物、構筑物使用安全，需要應用到支護加固技術，利用外部支護體系來維持邊坡結構穩定狀態。目前，在水利堤防防汛搶險項目，錨索支護技術是常見的支護加固技術之一，在實際施工期間，應重點掌握鉆孔、錨索安放、張拉鎖定、封錨等步驟的操作要點。

2.4.1""鉆孔

按照施工圖紙在現場標記各處孔位，準備15"cm直徑鉆頭，合理選擇鉆孔角度，勻速開展鉆進成孔作業，鉆孔深度略大于錨索長度。鉆孔完畢后，利用低稠度循環泥漿或是清水沖洗孔內，徹底清除砂殘積粉質土層等孔底沉渣。

2.4.2""錨索安放

重點檢查清孔質量是否合格，確定無誤后，在孔內放入錨索，一次性插入孔底最深處，并注入泥漿，注漿壓力保持為0.5～0.8"MPa，等待漿液徹底固結后，固定錨索位置。盡量縮短清孔、放入錨索、注漿步驟的間隔時間，如果長期暴露則容易出現鉆孔坍塌問題[4]。

2.4.3""張拉鎖定

現場準備千斤頂等設備，錨索砂漿強度超過80%設計值后，即可組織開展預應力張拉作業，鎖定值控制在75%～90%軸力設計值，啟動千斤頂優雅泵，平穩、分級開展加載作業，中途把千斤頂、錨索二者保持在同一軸線位置上，可以采取對角張拉方式。

2.4.4""封錨

預應力張拉結束，且邊坡形態趨于穩定后，切斷多余鋼絞線，外露長度保持在10"cm內，徹底清除錨頭鋼絞線殘留銹跡，澆筑C25或是C30混凝土進行封閉處理[5]。

3""結語

綜上所述，面對復雜水文條件，傳統的防汛搶險技術實際應用效果不理想，常出現防汛搶險措施失效情況，已無法滿足水利堤防防汛搶險需求。施工單位必須加強對防汛搶險技術的應用研究力度，不斷改進現有技術手段；施工人員應掌握錐探灌漿、高效環保擋水墻、截滲、支護加固等關鍵技術的實操應用方法，保障水利堤防工程安全度過汛期。

參考文獻

[1]高勝勇，石艷春，李學文.淺談堤防工程防汛搶險技術[J].水利科學與寒區工程，2022，5（7）：153-155.

[2]劉琳，崔文正.防汛搶險的災害應急管理措施分析[J].黑龍江水利科技，2024，52（6）：101-104.

[3]于國卿，李書霞，李趁趁.黃河防汛搶險技術虛擬試驗場構建技術研究[J].中國防汛抗旱，2024，34（7）：37-41.

[4]劉闖.在建工程對堤防度汛影響分析及工程措施[J].珠江水運，2021（1）：59-60.

[5]金志偉，馮登夷，張旸，等.決口險情監測系統在防汛搶險中的應用[J].中國防汛抗旱，2024，34（2）：87-90.