水利堤防加固工程中防渗墙施工技术研究

李雷

（安徽省水利水电工程建设监理中心，安徽 合肥 230000）

0 引言

水利堤防需要全天候的运行，长期发挥出应有的作用，这就导致一些结构损伤问题的存在，经过长期的积累影响作用，结构损坏比较严重，质量问题的发生率非常高，并且因为水体造成结构冲击损坏和应用，发生渗漏等缺陷问题。如果无法有效的消除这些病害缺陷，就会演变成为堤防决口等严重的安全事故问题，因此，必须要加强堤防的加固处理非常的重要。堤防加固作业阶段，防渗墙的防渗处理极为重要，较之枢纽工程对比分析，因为堤防工程的线路较长，所以工作量比较大，加强管理以提升堤防的防渗效果，保证堤防达到安全性的要求。

1 水利堤防加固工程的简介

目前我国所建设和使用的水利堤防加固工程，作用就是堵漏、填充等，可以满足水利工程正常运行的标准，可以有效的促进堤防质量的提升，防止因水体作用而产生的侵蚀、损坏等影响。目前最为主要的堤防堵漏方法有防水涂料层、灌浆施工技术、防渗墙法等，每种施工方法的应用条件不同，采取的施工技术和方法也不同，需要根据不同的施工条件选择合适的处理技术与施工方法，以满足各个部位堤防加固的需要[1]。

2 防渗墙的结构形式

堤防加固工程的防渗墙的主要形式如下：即全封闭式、半封闭式和悬挂式，其中悬挂式的防渗墙底部一般直接设置在强透水层的内部；全封闭防渗墙底面通常处于相对弱透水层下面没有强透水层面的情况。从实际情况分析，全封闭的防渗墙应用在基岩透水性较差，或者强透水层位于深层而对堤后表层渗漏状态不存在任何不利影响的情况，深入到第三系黏土层中的防渗墙，也可以看做是全封闭式防渗墙。半封闭的防渗墙则应用到穿越强透水层且进入到弱透水层的结构内，与之形成了完善、统一的防渗结构形式，在该结构中，弱透水层也是防渗依托层，下部还有相对强透水层的结构存在[2]。

堤防加固施工环节，如果堤身结构的质量水平比较低，防渗墙能够从堤顶位置上进行设置，如果堤身质量水平较高，或者进行堤身结构位置采取其他的方式进行加固作业，防渗墙也能够从堤外脚实施设置，保证防渗性满足工程要求。

3 水利堤防加固工程中防渗墙

3.1 防渗墙功能分析

防渗墙的设置的目标是避免发生渗漏的危害，可以预防土体给堤防部分造成很大的影响，即使在水体压力作用也不会产生损坏问题。防渗墙一般都需要设置到堤防内部有质量问题的部位上，可以提升该位置的结构质量性能，承担外部产生的水体冲压力作用，利用防渗墙的不透水特点，可以避免水体给堤防造成很大的负面影响，促进结构性能的提高。

防渗墙一般有临时防渗和永久防渗等两种形式，应用的效果不同。临时防渗，实现水体与堤防的隔绝性处理，需要针对堤防质量较差的位置进行加固处理，在堤防质量经过必要修复达到要求后，将该防渗墙拆除，一般都会应用到空间条件不足的地带内；永久性防渗墙，可以直接应用到堤防质量改善的情况下，促进堤防运行质量的提升，有着较高的应用价值，功能性也趋于的完善。

3.2 防渗墙特点分析

不透水性。这是非常明显的特性，一般都会利用不具备透水性的材料进行防渗墙建设施工，即使有水和墙体结构接触，也不会进入到内部，即使有些位置上存在细微缺口，内部结构也会起到较高的阻隔水体作用，防渗性能强。

结构稳定性。水体冲击作用下，要想防渗墙稳定性比较差，即使没有水体的冲击影响导致的渗透，也会存在偏移、倾倒等严重的问题，造成防渗性能难以满足使用要求，所以防渗墙应该达到结构稳定性的要求。

成本较低。工程材料是混凝土、钢筋等作为主体结构施工材料，该材料比较普遍、制作简单，成本较低，经济价值非常高。此外，防渗墙很多情况下都会优选泥浆作为施工材料，成本更低，经济性也会更好，但是不能应用到很多条件之下，也不是目前主流的防渗墙结构形式。

施工简便。当前防渗墙的类型、建设方式都比较多，但是很多防渗墙的流程比较简单，建设施工比较方便。比如射水法，应用射水结构形式可以保证原体结构损坏，再现场利用浇筑作业的方法，提高结构性能，满足防渗墙应用标准。

3.3 防渗墙常见施工方法

3.3.1 组合钻机开槽法施工

组合钻机有着很高的复杂性，钻头、支架、钢丝绳、循环系统等部分，在传动系统运行之下，可以直接利用水下设置的潜水钻开展施工作业，达到切削效果符合要求，组合成为土渣形式会利用钻机循环可以完成排出处理，然后组合成为槽孔结构形式。

技术要点：做好各项准备工作，完成浇筑施工。整体结构施工中，先进行准确的定位，然后是做好各个结构的设置，保证精度符合要求。准备工作全部结束后才能进行开槽施工；混凝土浇筑，该环节需要达到连续的要求，中间不能有中断的情况，如有外部因素影响不得不中断，时间限定在2min以内[3]。

3.3.2 小直径深层搅拌桩的形式开展作业施工

传动系统实现多个钻杆同时与娙，钻头持续运行之下会向将钻机推进到规定的位置上，此时可以保证按照直线的形式开展施工，钻入到设计标准深度尺寸，可以将设备进行提升，达到槽孔部位。水泵安装施工，到孔口内部，然后开启水泥泵实现灌注作业，利用搅拌设备完成内部搅拌处理，保证防渗墙的结构性能达到标准要求。

防渗面积很大的情况下，钻机会连续钻进作业施工，在内部结构形成了桩墙机构形式，和各个防渗墙组合成为整体，同时，需要全面检查水泥浆的质量，因为水泥浆是主要的防渗材料，必须要检查合格才能投入使用。

3.3.3 液压开槽机开槽法施工

开槽机包含底盘、排渣、起重、电器等各个设备形式，通过轨道的表面进行施工，油压系统会产生很大的动力作用，和刀排运行到导杆的部位上，经过大面积的切削性处理，可以产生完善的槽孔结构形式，在完全切削后，会产生土渣的材料进入到槽底，通过反循环系统排渣处理。槽孔中利用人工或者灌注泵的形式，把符合要求的泥浆材料直接灌入到内部，从而可以组合成为合格的防渗墙的结构形式。

另外，开槽方式进行施工要考虑到现场所设施的防渗规模量，如果现场条件允许，还应该做好开槽机刀杆、刀排类型的选择，防止出现槽孔尺寸过大的情况。

3.3.4 射水法施工

射水法作业环节，可以通过二代机组的设备作为结构进行施工，保证各个环节施工达到要求。卷扬机按照要求进行设备连接，形成槽孔运行的系统，经过连续冲击防渗面可以直接形成槽孔结构，按照槽孔水平面直接确定水平行驶的路线，符合设计要求后把二代机组放入到行驶路线内进行横移处理，利用射水系统直接喷射出高压水柱，会给内部土地结构产生严重损坏，掉落的土渣会利用循环系统直接排出去。原土体清理处理后，就可以进行混凝土浇筑施工，组合成为性能达标的防渗墙结构[4]。

4 不同结构形式的防渗墙应用条件

4.1 悬挂式防渗墙

悬挂式防渗墙应用到堤身裂缝的处理中，主要是处理由于土质、洞穴、填土密度不合格等造成的隐患问题，但是只有在防渗墙内灌入量接近100%的情况下，可以有效的调整堤基的渗流状态。从渗流控制方面进行分析，这种悬挂防渗墙的形式可以有效的促进堤身的加固处理，在使用中，综合分析地质条件，选择合适的处理技术，可以绘制贯入比-比降曲线，为防渗墙深度控制提供基础。

4.2 半封闭式防渗墙

半封闭式防渗墙与多元结构堤基形成稳定的防渗结构体系，可以使得堤防运行达到安全性的标准。因为防渗依托层中的埋设深度会给防渗墙深度、施工难度、工程量产生影响，即埋深越大，工程量越大，施工方式选择受到很大限制，工作效率较低，成本也会比较高。因此，在使用环节中，应该合理的确定施工深度，选择应用合适的防渗依托层。此外，分析半封闭防渗墙技术的可靠性需要从渗透性、厚度方面出发，因此，在该技术应用过程中，应该结合具体的堤防工程情况，分析具体的施工条件，可以分析相应的曲线，利用曲线评价防渗效果。

4.3 全封闭式防渗墙

在全封闭式防渗墙设计阶段，最为重要的工作是确定隔水层或者弱透水层中可以制作防渗底板的结构，且在勘察设计阶段，需要确定防渗底板埋深、渗透性与防渗底板完整性方面，可以保证防渗墙的结构性能满足工程的要求。

5 防渗墙施工技术要点分析

5.1 工程概况

某水利堤防施工项目的总长度为2.9km，其迎水侧面积为81.66万m2，运行了一定时间后，渗漏很严重，需要进行必要的加固才能达到结构性能的要求。原水利项目堤防高度为23.4～26.5m，防洪墙体比堤防结构高3.2m左右，外侧堤顶部宽度2.1～4.3m。整个工程地质条件良好，土体结构性能非常高，强度性能也比较好，可以符合防渗墙结构性能的要求。从现场的地质勘察分析可以发现，地质状态非常好，在施工之后，防渗墙的性能完全达到标准要求，不会影响结构性能的使用。

5.2 防渗墙施工技术分析

施工前，经过现场分析发现，堤防渗漏部分的做出重点分析和研究，有3处渗漏温恩体，都是穿透的渗漏状态，最深的位置上超过堤身厚度2/3左右，应该立即进行加固处理。为了保证施工技术满足要求，在发现渗漏点后，需要对其中2处渗漏点进行液压开槽机进行开槽方式处理，其他渗漏位置采用射水法加固处理。

液压开槽机进行开槽作业阶段，首先详细掌握具体的渗漏缺陷和问题，明确宽度、高度、深度等各方面尺寸，发现其中2处渗漏点高度分别达到0.8m、0.5m；宽度分别为0.4m、0.7m；深度分别为2.3m、2.1m，按照勘察结论，最终确定符合该工程要求的刀杆、刀排，严格执行施工工艺进行施工[5]。

射水法施工，首先要做好现场钻孔作业，然后按照流程处理，在该环节中，应该准确计算射水损坏土体规模，按照项目计算分析发现，破坏达2.4m3，射水操作处理后，详细计算破坏规模，保证数据准确。此外，为了防止出现孔洞内出现杂物，还要做好清理处理，确保浇筑施工合格。

6 结语

防渗墙运营几年之后，分析运行效果，发现没有出现渗水缺陷，整体性能比较高，这就表示结构地质条件性稳定状态良好，有效的处理堤防渗漏问题，经济价值、社会效益都非常高。因此，不同堤防加固工程的地质、水文等因素有明显差异，综合分析才能确定合理的防渗墙结构和施工方案，切实提升水利堤防运行稳定性与安全性。