堤防除險(xiǎn)加固工程的技術(shù)分析

高 輝

(江西省水利水電建設(shè)有限公司，南昌330025)

堤防除險(xiǎn)加固工程的技術(shù)分析

高 輝

(江西省水利水電建設(shè)有限公司，南昌330025)

在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)不斷提高的背景下，在處理堤防中存在的問題也出現(xiàn)在新技術(shù)、新材料、新工藝方面。堤防除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用的施工技術(shù)對堤防性能是否能夠有效的改善在一定程度上起到?jīng)Q定性作用。因此，文章針對當(dāng)前除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用效果良好的垂直鋪塑防滲技術(shù)、高噴灌漿防滲技術(shù)、防滲墻技術(shù)、深層攪拌加固技術(shù)進(jìn)行分析，確定其鞏固堤防方面的作用。

堤防;除險(xiǎn)加固;施工;技術(shù)

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。

為避免堤防出現(xiàn)滲透、防洪灌溉能力低等問題，應(yīng)當(dāng)采取有效地控制措施進(jìn)行處理。堤防除險(xiǎn)加固工程的實(shí)施將有效的解決堤防存在的問題，工程中應(yīng)用的施工技術(shù)主要是針對堤防中存在的問題進(jìn)行實(shí)施［1］。

1 堤防介紹

主要包括4個(gè)方面的內(nèi)容:

1.1 堤防定義

堤防指在江、河、湖、海沿岸或水庫區(qū)、蓄洪區(qū)周邊修建的土堤或防洪墻等。堤防是世界上最早廣為采用的一種重要防洪工程。

1.2 堤防的作用

在河流、水庫、防洪區(qū)等區(qū)域建筑堤防的作用是阻擋水流進(jìn)入某特定區(qū)域內(nèi)，避免造成不同程度的國家或人民生命財(cái)產(chǎn)的損失。堤防建設(shè)是水利工程建設(shè)中的一個(gè)主要防護(hù)措施。河堤抵御洪水后，將洪水限制在行洪道內(nèi)，使同等流量的水深增加，行洪流速增大，有利于泄洪排沙。堤防還可以抵擋風(fēng)浪及抗御海潮。

1.3 堤防的分類

主要有3種分類方式:

1.3.1 按其修筑的位置分類

堤防按其修筑的位置不同，可分為河堤、江堤、湖堤、海堤以及水庫、蓄滯洪區(qū)低洼地區(qū)的圍堤等。

1.3.2 按其功能分類

按其功能可分為干堤、支堤、子堤、遙堤、隔堤、行洪堤、防洪堤、圍堤(圩垸)、防浪堤等。

1.3.3 按建筑材料分類

按建筑材料可分為:土堤、石堤、土石混合堤和混凝土防洪墻等。

1.4 堤防的重要性

堤防對于水利工程來說非常的重要，相應(yīng)的對于堤防工程的建設(shè)，要保證其具非常良好的質(zhì)量;對于堤防的使用，盡量保證其不出現(xiàn)問題，避免對防洪工作造成影響。

2 堤防除險(xiǎn)加固工程技術(shù)

在我國很多省、市都遭到洪水的破壞，導(dǎo)致居民的生命財(cái)產(chǎn)受到威脅。防洪工作一直是我國重要的工作之一，做好各個(gè)省、市防洪抗險(xiǎn)工作，最大限度的保證人們能夠在安全環(huán)境中工作和生活。

堤防工程建設(shè)是我國防洪的一個(gè)重要措施，在抵抗洪水的同時(shí)將洪水進(jìn)行引流處理，更好的將洪水排除。堤防在長期的應(yīng)用中可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞，對此進(jìn)行的堤防除險(xiǎn)加固工程的建設(shè)是對堤防進(jìn)行鞏固。堤防除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用的技術(shù)對堤防有很大的影響。

因此，堤防除險(xiǎn)加固工程建設(shè)中應(yīng)采用先進(jìn)的、適合的、有效的技術(shù)。主要包括4項(xiàng)技術(shù)，即垂直鋪塑防滲技術(shù)、高噴灌漿防滲技術(shù)、防滲墻技術(shù)和深層攪拌加固技術(shù)。

2.1 垂直鋪塑防滲技術(shù)

垂直鋪塑防滲應(yīng)用于堤防除險(xiǎn)加固工程中是以基礎(chǔ)垂直防滲和壩體斜鋪防滲兩種方法進(jìn)行防滲施工，兩種方法的應(yīng)用是根據(jù)實(shí)際堤防需求進(jìn)行具體的選擇，兩種方法也可以同時(shí)用于一個(gè)堤防除險(xiǎn)加固工程［2］。

2.1.1 基礎(chǔ)垂直防滲

垂直防滲技術(shù)應(yīng)用于地基透水層較薄或隔水層較淺的情況中，以做成封閉式防滲帷幕來根治滲透破壞的險(xiǎn)情，可以比較徹底的解決堤壩和堤身滲漏問題［3-4］。

基礎(chǔ)垂直防滲在堤防除險(xiǎn)加固工程中主要應(yīng)用是處理堤壩地基及堤身中出現(xiàn)的滲漏，其技術(shù)原理是利用鏈條式開槽機(jī)在堤腳、壩腳前設(shè)一個(gè)土槽，在其中設(shè)置連續(xù)的土工膜，再填入松散的、干凈的粉質(zhì)壤土，形成一個(gè)連續(xù)的防滲體系，也就是封閉式的防滲帷幕，從而達(dá)到防滲的目的，保證堤防的穩(wěn)定和安全。

堤防除險(xiǎn)加固工程施工中采用基礎(chǔ)垂直防滲技術(shù)需要對(制作)土槽尺寸(質(zhì)量)、土工膜鋪設(shè)、孔槽回填3個(gè)方面進(jìn)行控制。

在控制土槽質(zhì)量有非常嚴(yán)格的要求，孔槽縱向和橫向偏移的程度≤10 cm，孔槽的長、寬、高嚴(yán)格按照施工要求的距離進(jìn)行切割，將誤差降到最低。

孔槽的內(nèi)壁堅(jiān)固為主，最好采用泥漿對孔槽內(nèi)壁進(jìn)行加固處理，將泥漿的密度在1.1～1.5 g/cm3，均勻的鋪設(shè)在孔槽內(nèi)壁，注意施工中保證孔槽處于平衡的狀態(tài)。避免因?yàn)槟酀{重力分配不均，導(dǎo)致孔槽出現(xiàn)偏移而發(fā)生偏差。

土工膜鋪設(shè)應(yīng)注意以下3點(diǎn):

1)土工膜鋪設(shè)主要是保證塑模的質(zhì)量，在塑模施工中進(jìn)行檢查厚度、幅寬、抗沖擊程度等工作，檢查出其中存在的問題，進(jìn)行及時(shí)的處理。

2)保證塑模搭接準(zhǔn)確，采用搭接寬度相同砂袋按照標(biāo)準(zhǔn)的搭接步驟進(jìn)行緊密的搭接。

3)保證塑模上端是超出槽口，塑模超出槽口的部分便于和復(fù)合膜進(jìn)行搭接，避免搭接長度不夠而出現(xiàn)質(zhì)量問題［5-6］。

2.1.2 斜坡鋪塑

斜坡鋪塑是沿著堤防的斜坡緊密的鋪塑，是避免壩身出現(xiàn)滲透問題。

在堤防除險(xiǎn)加固工程施工中應(yīng)用的斜坡鋪塑技術(shù)主要采用PE復(fù)合土工膜為原料，以“上堵下排，放排結(jié)合”為原則，進(jìn)行一步一?；騼刹揭荒５男问竭M(jìn)行鋪塑，將鋪塑設(shè)置到設(shè)計(jì)防滲水位0.5 m以上，以塑料薄膜為主要的防滲物，并應(yīng)用熱焊接的方式將其與PE復(fù)合土工膜搭接，從而提高堤基的防滲能力，有效的防治滲透問題。

相對于基礎(chǔ)垂直防滲方法，斜坡鋪塑比較簡單，但是兩種方法都能夠有效的控制堤防存在的滲透問題。

2.2 高噴灌漿防滲技術(shù)

高噴灌漿防滲技術(shù)是一種先進(jìn)的堤壩防滲技術(shù)，其應(yīng)用效果非常好，能全面的處理滲透問題［7］。所謂高噴灌漿防滲技術(shù)實(shí)際是應(yīng)用工程鉆機(jī)的鉆孔將堤防出現(xiàn)滲透的部位進(jìn)行深度鉆孔，再通過采用高噴技術(shù)對鉆孔進(jìn)行噴漿，從而達(dá)到加強(qiáng)土體的密實(shí)度，避免出現(xiàn)滲透問題。

其實(shí)，高噴灌漿防滲技術(shù)實(shí)際上就是在堤防土體中加入防護(hù)層，有效的阻礙水流滲透。

在堤防除險(xiǎn)加固工程中采用高噴灌漿防滲技術(shù)，在進(jìn)行噴射灌漿環(huán)節(jié)通常用水泥漿為主要噴灌材料，按照實(shí)際施工需求采用定噴、旋噴或擺噴中的一種噴射方法進(jìn)行施工。

高噴灌漿防滲技術(shù)應(yīng)用過程中注重控制施工質(zhì)量，在鉆孔深度和灌漿壓力兩個(gè)環(huán)節(jié)達(dá)到按照標(biāo)準(zhǔn)的要求，根據(jù)堤防實(shí)際的滲漏情況進(jìn)行有效的處理。

高噴灌漿防滲技術(shù)具有良好的發(fā)展前景，因?yàn)楦邍姽酀{防滲技術(shù)具有施工速度快、成本低、性能強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)，其中高壓噴射法能夠有效地利用高壓將水泥漿強(qiáng)力地噴射到土體中，避免噴射材料的浪費(fèi)，不會(huì)對堤壩中的水造成污染。

工程鉆機(jī)的鉆孔技術(shù)在施工過程中產(chǎn)生的噪音小，操作簡單，效率高，可在未來處理堤防滲透問題上發(fā)揮重要作用。

2.3 防滲墻技術(shù)

防滲墻是使用專用機(jī)具鉆鑿圓孔或直接開挖槽孔，孔內(nèi)澆灌混凝土、回填黏土或其他防滲材料等或安裝預(yù)制混凝土構(gòu)件形成連續(xù)的地下墻體。

防滲墻能夠作為堤身的防滲體，用于擋土或防沖。防滲墻是強(qiáng)化堤防的重要措施。

防滲墻施工技術(shù)有樁柱式防護(hù)墻、預(yù)制式防護(hù)墻、槽段式防護(hù)墻，在堤防除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用防護(hù)墻技術(shù)主要是根據(jù)不同類型的防護(hù)墻技術(shù)特點(diǎn)及施工需求，選用最佳類型的防護(hù)墻技術(shù)。

2.3.1 樁柱式防護(hù)墻

樁柱式防護(hù)墻技術(shù)是以套打連接的方式組成墻，其施工材料通常采用鋼筋混凝土、水泥土、混凝土等，通過沖擊鉆、多頭鉆、攪拌鉆等能夠適用堤防施工的鉆孔機(jī)鉆孔。

2.3.2 預(yù)制式防護(hù)墻

預(yù)制式防護(hù)墻技術(shù)是以槽孔中置入的方式形成防護(hù)墻，其施工材料主要以鋼板和鋼筋混凝土板為主，采用插板機(jī)、錘擊等方法進(jìn)行施工，將鋼板或鋼筋混凝土板插入槽體中形成預(yù)制式防護(hù)墻。

2.3.3 槽段式防護(hù)墻

槽段式防護(hù)墻是將槽體分段處理，根據(jù)每段地層的組成情況筑成相適應(yīng)的防滲墻，最終形成大的防滲墻，槽段式防護(hù)墻在堤防除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用效果良好，堅(jiān)固性強(qiáng)、穩(wěn)定性高。

槽段式防護(hù)墻施工中以水泥漿為主，施工方法中應(yīng)用到?jīng)_擊鉆劈打、多頭鉆、抓斗、射水法、鋸槽法等。

2.3.4 其它形式

不同方法筑成的墻其施工方式、施工材料等方面有一定的區(qū)別，例如應(yīng)用射水法成墻是利用造孔機(jī)進(jìn)行內(nèi)射水噴嘴形成的高速泥漿切割土層制成槽孔，應(yīng)用澆筑機(jī)澆筑混凝土、鋼筋混凝土等材料，形成防護(hù)墻。

鋸槽法城墻是主要采用鋸槽機(jī)進(jìn)行施工，應(yīng)用鋸管設(shè)置的刀刃切割土層制成適合的槽體，用導(dǎo)管法泥漿下澆筑塑性混凝土、鋼筋混凝土等形成防護(hù)墻。

2.4 深層攪拌加固技術(shù)

深層攪拌加固技術(shù)也稱作為水泥加固法，其應(yīng)用材料以水泥為主，在作用于堤防的底部，加強(qiáng)堤防的堅(jiān)固性和強(qiáng)度，用以抵抗洪水的沖擊力。

深層攪拌加固技術(shù)施工原理是以水泥作加固劑，在堤防地基深處將水泥與軟土進(jìn)行強(qiáng)制的攪拌，形成的混合物強(qiáng)度大大的增加，相應(yīng)的堅(jiān)固性提高。深層攪拌加固技術(shù)主要是水泥土發(fā)揮作用，有水泥和軟土混合攪拌成的水泥土，比重大于天然土，具有較大的抗壓強(qiáng)度，能夠增強(qiáng)堤防的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性。

另外，深層攪拌工藝要按照施工要求進(jìn)行，在堤防上用于地基加固，主要采用樁式進(jìn)行施工。經(jīng)過加固的堤防能夠抵抗洪水對比沖擊力。

深層攪拌加固技術(shù)具有操作簡單、工程造價(jià)低，其作用效果良好，耐用性強(qiáng)，在堤防加固工程中是有效的施工技術(shù)之一。

3 結(jié)語

堤防除險(xiǎn)加固工程是一項(xiàng)施工難度較高的工程，需要對施工環(huán)境、施工地理位置、軸線布局等很多方面進(jìn)行分析和研究，制定最佳的施工方案。堤防除險(xiǎn)加固工程施工重點(diǎn)是保證施工質(zhì)量，施工難點(diǎn)是采用最佳的施工技術(shù)進(jìn)行施工。

工程施工中應(yīng)用的技術(shù)對工程質(zhì)量有一定的影響，施工企業(yè)在要慎重選用施工技術(shù)，本文中對于堤防除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用的垂直鋪塑防滲技術(shù)、高噴灌漿防滲技術(shù)、防滲墻技術(shù)、深層攪拌加固技術(shù)進(jìn)行分析，確定應(yīng)用效果，對于當(dāng)前改善堤防中存在的問題能夠有效的控制，是當(dāng)前除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)用效果良好的施工技術(shù)。

保證水利工程能夠長期的、穩(wěn)固的發(fā)揮作用，就需要不斷的提高和優(yōu)化施工技術(shù)。

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1007-7596(2014)05-0126-03

2013-08-07

高輝(1973-)，男，江西永豐人，助理工程師。