堤防除险加固工程的技术分析

高 辉

(江西省水利水电建设有限公司，南昌330025)

堤防除险加固工程的技术分析

高 辉

(江西省水利水电建设有限公司，南昌330025)

在当今科学技术不断提高的背景下，在处理堤防中存在的问题也出现在新技术、新材料、新工艺方面。堤防除险加固工程中应用的施工技术对堤防性能是否能够有效的改善在一定程度上起到决定性作用。因此，文章针对当前除险加固工程中应用效果良好的垂直铺塑防渗技术、高喷灌浆防渗技术、防渗墙技术、深层搅拌加固技术进行分析，确定其巩固堤防方面的作用。

堤防;除险加固;施工;技术

0 前言

堤防是水利工程中防洪的主要措施之一，其重要性不言而喻。

为避免堤防出现渗透、防洪灌溉能力低等问题，应当采取有效地控制措施进行处理。堤防除险加固工程的实施将有效的解决堤防存在的问题，工程中应用的施工技术主要是针对堤防中存在的问题进行实施［1］。

1 堤防介绍

主要包括4个方面的内容:

1.1 堤防定义

堤防指在江、河、湖、海沿岸或水库区、蓄洪区周边修建的土堤或防洪墙等。堤防是世界上最早广为采用的一种重要防洪工程。

1.2 堤防的作用

在河流、水库、防洪区等区域建筑堤防的作用是阻挡水流进入某特定区域内，避免造成不同程度的国家或人民生命财产的损失。堤防建设是水利工程建设中的一个主要防护措施。河堤抵御洪水后，将洪水限制在行洪道内，使同等流量的水深增加，行洪流速增大，有利于泄洪排沙。堤防还可以抵挡风浪及抗御海潮。

1.3 堤防的分类

主要有3种分类方式:

1.3.1 按其修筑的位置分类

堤防按其修筑的位置不同，可分为河堤、江堤、湖堤、海堤以及水库、蓄滞洪区低洼地区的围堤等。

1.3.2 按其功能分类

按其功能可分为干堤、支堤、子堤、遥堤、隔堤、行洪堤、防洪堤、围堤(圩垸)、防浪堤等。

1.3.3 按建筑材料分类

按建筑材料可分为:土堤、石堤、土石混合堤和混凝土防洪墙等。

1.4 堤防的重要性

堤防对于水利工程来说非常的重要，相应的对于堤防工程的建设，要保证其具非常良好的质量;对于堤防的使用，尽量保证其不出现问题，避免对防洪工作造成影响。

2 堤防除险加固工程技术

在我国很多省、市都遭到洪水的破坏，导致居民的生命财产受到威胁。防洪工作一直是我国重要的工作之一，做好各个省、市防洪抗险工作，最大限度的保证人们能够在安全环境中工作和生活。

堤防工程建设是我国防洪的一个重要措施，在抵抗洪水的同时将洪水进行引流处理，更好的将洪水排除。堤防在长期的应用中可能会出现不同程度的损坏，对此进行的堤防除险加固工程的建设是对堤防进行巩固。堤防除险加固工程中应用的技术对堤防有很大的影响。

因此，堤防除险加固工程建设中应采用先进的、适合的、有效的技术。主要包括4项技术，即垂直铺塑防渗技术、高喷灌浆防渗技术、防渗墙技术和深层搅拌加固技术。

2.1 垂直铺塑防渗技术

垂直铺塑防渗应用于堤防除险加固工程中是以基础垂直防渗和坝体斜铺防渗两种方法进行防渗施工，两种方法的应用是根据实际堤防需求进行具体的选择，两种方法也可以同时用于一个堤防除险加固工程［2］。

2.1.1 基础垂直防渗

垂直防渗技术应用于地基透水层较薄或隔水层较浅的情况中，以做成封闭式防渗帷幕来根治渗透破坏的险情，可以比较彻底的解决堤坝和堤身渗漏问题［3-4］。

基础垂直防渗在堤防除险加固工程中主要应用是处理堤坝地基及堤身中出现的渗漏，其技术原理是利用链条式开槽机在堤脚、坝脚前设一个土槽，在其中设置连续的土工膜，再填入松散的、干净的粉质壤土，形成一个连续的防渗体系，也就是封闭式的防渗帷幕，从而达到防渗的目的，保证堤防的稳定和安全。

堤防除险加固工程施工中采用基础垂直防渗技术需要对(制作)土槽尺寸(质量)、土工膜铺设、孔槽回填3个方面进行控制。

在控制土槽质量有非常严格的要求，孔槽纵向和横向偏移的程度≤10 cm，孔槽的长、宽、高严格按照施工要求的距离进行切割，将误差降到最低。

孔槽的内壁坚固为主，最好采用泥浆对孔槽内壁进行加固处理，将泥浆的密度在1.1～1.5 g/cm3，均匀的铺设在孔槽内壁，注意施工中保证孔槽处于平衡的状态。避免因为泥浆重力分配不均，导致孔槽出现偏移而发生偏差。

土工膜铺设应注意以下3点:

1)土工膜铺设主要是保证塑模的质量，在塑模施工中进行检查厚度、幅宽、抗冲击程度等工作，检查出其中存在的问题，进行及时的处理。

2)保证塑模搭接准确，采用搭接宽度相同砂袋按照标准的搭接步骤进行紧密的搭接。

3)保证塑模上端是超出槽口，塑模超出槽口的部分便于和复合膜进行搭接，避免搭接长度不够而出现质量问题［5-6］。

2.1.2 斜坡铺塑

斜坡铺塑是沿着堤防的斜坡紧密的铺塑，是避免坝身出现渗透问题。

在堤防除险加固工程施工中应用的斜坡铺塑技术主要采用PE复合土工膜为原料，以“上堵下排，放排结合”为原则，进行一步一模或两步一模的形式进行铺塑，将铺塑设置到设计防渗水位0.5 m以上，以塑料薄膜为主要的防渗物，并应用热焊接的方式将其与PE复合土工膜搭接，从而提高堤基的防渗能力，有效的防治渗透问题。

相对于基础垂直防渗方法，斜坡铺塑比较简单，但是两种方法都能够有效的控制堤防存在的渗透问题。

2.2 高喷灌浆防渗技术

高喷灌浆防渗技术是一种先进的堤坝防渗技术，其应用效果非常好，能全面的处理渗透问题［7］。所谓高喷灌浆防渗技术实际是应用工程钻机的钻孔将堤防出现渗透的部位进行深度钻孔，再通过采用高喷技术对钻孔进行喷浆，从而达到加强土体的密实度，避免出现渗透问题。

其实，高喷灌浆防渗技术实际上就是在堤防土体中加入防护层，有效的阻碍水流渗透。

在堤防除险加固工程中采用高喷灌浆防渗技术，在进行喷射灌浆环节通常用水泥浆为主要喷灌材料，按照实际施工需求采用定喷、旋喷或摆喷中的一种喷射方法进行施工。

高喷灌浆防渗技术应用过程中注重控制施工质量，在钻孔深度和灌浆压力两个环节达到按照标准的要求，根据堤防实际的渗漏情况进行有效的处理。

高喷灌浆防渗技术具有良好的发展前景，因为高喷灌浆防渗技术具有施工速度快、成本低、性能强、可靠性高等特点，其中高压喷射法能够有效地利用高压将水泥浆强力地喷射到土体中，避免喷射材料的浪费，不会对堤坝中的水造成污染。

工程钻机的钻孔技术在施工过程中产生的噪音小，操作简单，效率高，可在未来处理堤防渗透问题上发挥重要作用。

2.3 防渗墙技术

防渗墙是使用专用机具钻凿圆孔或直接开挖槽孔，孔内浇灌混凝土、回填黏土或其他防渗材料等或安装预制混凝土构件形成连续的地下墙体。

防渗墙能够作为堤身的防渗体，用于挡土或防冲。防渗墙是强化堤防的重要措施。

防渗墙施工技术有桩柱式防护墙、预制式防护墙、槽段式防护墙，在堤防除险加固工程中应用防护墙技术主要是根据不同类型的防护墙技术特点及施工需求，选用最佳类型的防护墙技术。

2.3.1 桩柱式防护墙

桩柱式防护墙技术是以套打连接的方式组成墙，其施工材料通常采用钢筋混凝土、水泥土、混凝土等，通过冲击钻、多头钻、搅拌钻等能够适用堤防施工的钻孔机钻孔。

2.3.2 预制式防护墙

预制式防护墙技术是以槽孔中置入的方式形成防护墙，其施工材料主要以钢板和钢筋混凝土板为主，采用插板机、锤击等方法进行施工，将钢板或钢筋混凝土板插入槽体中形成预制式防护墙。

2.3.3 槽段式防护墙

槽段式防护墙是将槽体分段处理，根据每段地层的组成情况筑成相适应的防渗墙，最终形成大的防渗墙，槽段式防护墙在堤防除险加固工程中应用效果良好，坚固性强、稳定性高。

槽段式防护墙施工中以水泥浆为主，施工方法中应用到冲击钻劈打、多头钻、抓斗、射水法、锯槽法等。

2.3.4 其它形式

不同方法筑成的墙其施工方式、施工材料等方面有一定的区别，例如应用射水法成墙是利用造孔机进行内射水喷嘴形成的高速泥浆切割土层制成槽孔，应用浇筑机浇筑混凝土、钢筋混凝土等材料，形成防护墙。

锯槽法城墙是主要采用锯槽机进行施工，应用锯管设置的刀刃切割土层制成适合的槽体，用导管法泥浆下浇筑塑性混凝土、钢筋混凝土等形成防护墙。

2.4 深层搅拌加固技术

深层搅拌加固技术也称作为水泥加固法，其应用材料以水泥为主，在作用于堤防的底部，加强堤防的坚固性和强度，用以抵抗洪水的冲击力。

深层搅拌加固技术施工原理是以水泥作加固剂，在堤防地基深处将水泥与软土进行强制的搅拌，形成的混合物强度大大的增加，相应的坚固性提高。深层搅拌加固技术主要是水泥土发挥作用，有水泥和软土混合搅拌成的水泥土，比重大于天然土，具有较大的抗压强度，能够增强堤防的稳定性和坚固性。

另外，深层搅拌工艺要按照施工要求进行，在堤防上用于地基加固，主要采用桩式进行施工。经过加固的堤防能够抵抗洪水对比冲击力。

深层搅拌加固技术具有操作简单、工程造价低，其作用效果良好，耐用性强，在堤防加固工程中是有效的施工技术之一。

3 结语

堤防除险加固工程是一项施工难度较高的工程，需要对施工环境、施工地理位置、轴线布局等很多方面进行分析和研究，制定最佳的施工方案。堤防除险加固工程施工重点是保证施工质量，施工难点是采用最佳的施工技术进行施工。

工程施工中应用的技术对工程质量有一定的影响，施工企业在要慎重选用施工技术，本文中对于堤防除险加固工程中应用的垂直铺塑防渗技术、高喷灌浆防渗技术、防渗墙技术、深层搅拌加固技术进行分析，确定应用效果，对于当前改善堤防中存在的问题能够有效的控制，是当前除险加固工程中应用效果良好的施工技术。

保证水利工程能够长期的、稳固的发挥作用，就需要不断的提高和优化施工技术。

［1］丁留谦，郭军，袁小勇.堤防除险加固技术进展(上)［J］.中国水利，2000(02):26-27.

［2］陈开武，惠仕兵，宋光普.病险水库除险加固问题探讨［J］. 四川水利，2005(03):30-32.

［3］万达.水库除险加固工程建设分析［J］.广东科技，2010(24):183-184.

［4］肖艳，张光科，刘超.石城子水库砌石拱坝除险加固设计［J］. 西北水电，2007(04):37-39.

［5］郭峰.水利工程除险加固技术探讨［J］.民营科技，2014(01):180.

［6］马海燕，陈小琼.棺材沟水库除险加固工程的设计［J］.水利科技与经济，2013，19(07):19-20.

［7］刘武，李晓强.小型水库除险加固处理方案与水库利用探讨［J］.陕西水利，2009(01):85.

TV697.3

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1007-7596(2014)05-0126-03

2013-08-07

高辉(1973-)，男，江西永丰人，助理工程师。