浅谈水利堤防工程防渗加固

摘要：本文主要是介绍了堤防防渗加固的常用方法，并针对堤身、堤基防渗加固方法的应用进行分析，并阐述了软土地基的加固方法。

关键词：水利堤防；防渗加固

一、堤防防渗加固的常用方法

1.1 前堵型防渗

所谓前堵型防渗就是把土工膜铺设在临水侧，或设置防渗铺盖、前截及防渗斜墙等设置，不过这些措施会受到实际工程河势水流的影响。如果设置防渗铺盖，可以充分将天然弱透水层的作用发挥出来，不过需要注意，要对天然弱透水层、下卧透水层的各项参数进行全面检验，比如颗粒级配、渗透系数、允许渗透坡降等，以便于在天然铺盖不足的情况下可以通过人工铺盖补强措施满足工程要求。进行堤身临水侧前堵时，在堤身临水侧填筑土平台，注意土料的渗透系数不得超出工程设计要求范围以外，以满足降低背水侧出逸比降的目的。在诸多前堵型防渗措施中，在堤防迎水面铺设土工膜，不仅整体性较好，而且规格化的产品大大提高了铺设的便利性，并且可以在最大程度上适应堤身变形的情况。

1.2 中截型防渗

所谓中截就是在堤身中采取防渗措施，常用的包括黏土灌浆、劈裂灌浆、铺设土工膜以及设置混凝土截渗墙等措施。在采用灌浆加固法时，要注意浆液材料的选择，通常为黏性土或砂壤土，如工程需要可以掺入适量水泥制成泥浆；按照堤身具体的隐患部位布置钻孔，一般布置为梅花形，孔深不得小于隐患者深度，并通过现场试验确定灌浆压力。采用劈裂灌浆法时要注意，钻孔时要沿着堤身轴线最小主应力面布置，并灌注泥浆，其主要作用是形成浆堤互压，泥浆析水后会固结，此时浆脉连通的所有渗漏隐患者均可以被泥浆充分填充，并挤压密实，最终形成泥浆体防渗墙。

1.3 后排型防渗

所谓后排就是在堤防背水一侧采用减压井、减压沟或者压渗导渗沟等措施。在堤身背水侧采用后排措施就是加大堤身背水侧的断面面积，将浸润线始终控制在堤坡以下。采用后排型防渗措施时要注意，填筑土料的透水性要大于原堤身。常用的后排型防渗措施有堤防淤背法或吹填法，即将吸泥船吸取的江河泥沙输送至堤身背水侧进行沉淤处理，可以有效防止基础被渗透、破坏。此外，一些已经出现渗透破坏的堤基可以利用减压井来排除险情，不过该方法存在易淤堵的不足，因此时间越长，减压井排水量就越小，逐渐失去作用。

二、防渗加固方法的应用

2.1 堤身的防渗加固

如果堤身发生渗漏，背水坡会出现脱坡或流土等现象，严重的可能会出现漏洞及坑陷等问题。堤身背水坡出现有害渗水，可以对堤身进行加宽培厚，或采取透水后堵的措施，也可以在临水坡外帮设置防渗斜墙及灌浆措施等。如果渗漏问题可能会冲刷堤坡，或造成流土破坏等，通常选择贴坡反滤或透水后堵的方法。需要重视的是堤身漏洞及跌窝现象，这些问题通常是生物洞穴引起的，通常汛前比较隐蔽，一旦汛期到来，这种生物洞穴产生的漏洞、跌窝则会快速发展，再加之堤身断面受到限制，所以会带来比较严重的后果，所以要在汛前对这类生物洞穴带来的隐患者进行探查，发现后在及时采用灌浆或开控回填的方法来处理，防患于未然。堤身建筑物基础接触面可能存在集中渗流的问题，此时在临水侧采用垂直防渗的策略，如有必要，也可以结合反滤保护措施。此外，在新老堤身接合位置或堤防分段建设接合位置等，可以会存在集中渗流的现象，此时可以采用充填灌浆或挤密灌浆的措施，如有必要可以结合反滤保护措施。

2.2 堤基的防渗加固

经过相关渗流计算可知，如果堤基、背水坡、堤后地面等渗流出逸比降控制不合理，必须采取科学的防渗加固措施，包括汛期发生管涌或流土破坏时，也要结合工程的实际情况选择各种治理措施。具体而言，要注意以下几个方面：

2.2.1 如果堤基存在下列情况下可以采用铺盖防渗措施：相对不透水层埋藏比较深，透水层比较厚，临水侧有稳定滩地。

2.2.2 如果堤基的覆盖层相对较薄，透水层埋藏比较深，并且厚度比较大，可以在背水侧选择压实填筑压渗盖重法，也可以与减压沟或减压井结合使用，可以彻底改善堤基存在的渗透破坏问题。

2.2.3 如果堤基透水层比较浅，可以采用垂直防渗措施进行截渗，比如在迎水侧堤脚设置黏土截水槽，或采用盖重与减压沟井相对合的方案等。

2.2.4 针对覆盖层比较厚的堤基，如果其下卧强透水层比较深，则可以选择盖重措施，注意盖重的渗透系数要大于覆盖层；也可以设置减压井来降低扬压力，减压井的位置要设置在背水堤脚外。

2.2.5 如果是强风化基岩的堤基出现渗透破坏，可以选择地基帷幕灌浆法，也可以利用铺盖防渗法解决临水侧发生外渗的问题，也可以视工程的实际情况选择反滤保护措施等。

2.2.6 如果堤防工程为多层地基，并且有浅层弱透不层，则可以在科学勘察并合理计算论证的基础上采用半封闭式垂直防渗措施，或选择压渗盖重与减压措施相结合的方法。

2.3 软土地基的处理方法

由于堤防工程常遇到淤泥、淤泥质黏土等软土地基，在这类地基上建设堤防工程，要做好地基的加固处理才能保证工程质量。因此，此处单独列出几种软土地基的处理方法进行重点分析。

2.3.1 抛石挤淤法

所谓抛石挤淤法，顾名思义就是把石块抛在需要处理的软土地基中，挤走原基础的淤泥及淤泥质土，提高地基的强度。采用抛石挤淤法需要注意：石料的粒径至少在30cm 以上，且不易风化，根据软土下卧地层的横坡来确定具体的抛填方向。如果横坡比较平坦，可以采用自地基中部向两侧逐次扩展的顺序；如果横坡比较陡，则可以采用由高侧抛填至低侧的顺序，需要在上面铺设反滤层。由于抛石挤淤法成本低、易施工，所以针对流塑态的淤泥或淤泥质土地基可以采用这种方法。

2.3.2 预压砂井法

预压法是指排水系统与加压系统互相配合把孔隙水从地基土中排出。堤防工程中的排水系统包括水平排水垫层、排水砂沟、水平排水体、塑料排水板等；而加压系统则包括堆载预压、真空预压等，如果把堆载预压与真空预压联合应用，可以称其为真空联合堆载预压法。该方法在操作过程中需要注意：加固范围内的植被与表土，要清除干净，铺上砂垫层；将塑料排水板垂直下插下去，为对加固地基的排水条件进行改善，注意砂垫层中的排水管要横向布置；再在砂垫层上设置密封膜。通常针对一些工期要求较低工程，在处理淤泥或淤泥质土地基时会选择该方法，不过由于其加固时间长，并且抽真空的处理范围会受到一定客观条件的限制，所以针对一些软粘土、泥炭土地基，由于其流变特性较强，该方法并不适用。

结语

总而言之，堤防工程的防渗措施多种多样，并且随着科学技术的不断进步与发展，在堤防工程的防渗加固领域也会涌现出更多的新技术与新工艺，比如射水法造墙、振动沉模板墙等，只要结合工程实际、选择合理的防渗加固措施，就能充分保证堤防工程的安全性，为人民生活提供更高的保障。