淺談堤壩滲流及防滲措施

張樹軍　李訓(xùn)軍　范媛媛

摘 要：近些年來不斷研究出了很多切實(shí)有效的防滲新技術(shù)、新工藝。本文主要介紹堤壩防滲的觀測、維護(hù)，及防滲措施中的一些新技術(shù)、新方法的應(yīng)用。在工程實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)防滲方法，使堤防施工更科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理。

關(guān)鍵詞：堤壩滲流；防滲；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.115

堤壩又稱堤防，是在江河、湖、海、水庫、水渠等周邊或兩岸修建的擋水建筑設(shè)施。堤壩有各種分類，比如根據(jù)修建位置的不同分為江堤、河堤、海堤等，根據(jù)修筑功能目的不同分為干堤、子堤、防洪堤、防潮堤等，按建筑材料分為土堤、石堤、混凝土防洪墻等。堤壩就是控制水的建筑，具有蓄水、防洪、防水患等功能，一旦堤防失效會造成嚴(yán)重的災(zāi)害和損失，所以堤壩的設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)都需要執(zhí)行嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。堤防維護(hù)的重要一項(xiàng)內(nèi)容就是堤壩防滲，堤壩滲漏不僅會造成水資源流失的經(jīng)濟(jì)損失，對堤壩的安全也是巨大隱患。本文就著重介紹堤壩防滲的觀測、維護(hù)，防滲措施中的一些新技術(shù)、新方法的應(yīng)用。

1 堤身表面觀測和滲透觀測

觀測的目的是為了盡快發(fā)現(xiàn)和了解堤壩安全狀況，幫助我們制定合理的防滲措施等工作方案。

1.1 堤身表面觀測

（1）觀測目的。通過堤身表面的檢查，發(fā)現(xiàn)裂縫后有必要進(jìn)一步觀測其發(fā)展情況，以便分析裂縫產(chǎn)生的原因、發(fā)展趨勢、以及對工程安全可能產(chǎn)生的影響，以利于采取有效的處理措施。

（2）堤身裂縫觀測的內(nèi)容。堤身裂縫觀測可以根據(jù)情況，對全部裂縫觀測，也可以選擇重要裂縫區(qū)域或選擇有代表性的裂縫進(jìn)行觀測。一般情況下，對橫向裂縫、縫寬大于5mm或縫寬雖小于5mm但長度較長的縱向裂縫、弧形裂縫、有明顯垂直錯(cuò)距的裂縫、以及堤防與混凝土或砌石建筑物結(jié)合部的裂縫，都應(yīng)進(jìn)行觀測。

堤身觀測的主要內(nèi)容有裂縫的位置、走向、長度、寬度及深度等。

1.2 滲透觀測

（1）測壓管水位觀測。觀測測壓管水位即直接觀測或利用觀測儀器來測量測壓管中的水面高程?，F(xiàn)在常用的觀測儀器有電測水位器、測深鐘、遙測水位器等。

（2）滲流量觀測。1）觀測目的：通過滲流量觀測，可以計(jì)量滲流量的大小，分析比較滲流量的變化，了解工程的防滲效果、計(jì)量水量損失，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理防滲措施出現(xiàn)的問題，或及時(shí)采取新的措施，確保工程防滲安全和減少水量損失；2）觀測方法：通常采用容積法、量水堰法或測流速法。在進(jìn)行滲流量觀測時(shí)，應(yīng)結(jié)合上下流水位、氣溫、水溫及降雨量的觀測。

2 堤壩防滲措施

2.1 防滲措施類型

土石壩發(fā)生病害是多種因素共同作用的結(jié)果。根據(jù)對應(yīng)的加固原理，有以下幾種主要加固措施。

（1）前堵型防滲：即在臨水側(cè)采用防滲鋪蓋、前戧、防滲斜墻和鋪設(shè)上工膜等。但往往因?yàn)槭芩挥绊懚艿揭欢ㄏ拗啤?/p>

（2）后排型防滲：主要指在堤壩背水側(cè)采用壓滲、導(dǎo)滲溝、減壓溝和減壓井等措施。

（3）中間截型防滲：指在堤身中進(jìn)行粘土灌漿、劈裂灌漿、混凝土截滲墻和高壓噴射灌漿等。

2.2 堤壩防滲的一些方法

堤防滲漏一般都是堤身或堤基出現(xiàn)裂縫、溶洞、鼠、兔等動(dòng)物巢穴、局部塌陷或堤壩質(zhì)地酥松等原因造成。

（1）灌漿法：一般應(yīng)對裂縫、溶洞等通常使用灌漿法。灌漿防滲又分為劈裂式灌漿法、高壓填充式灌漿法、低壓速凝式灌漿法，對于加固堤身、堤基、堵塞管涌都有很好的效果，具體方法相關(guān)介紹很多，這里不再重復(fù)。

（2）開挖回填法：這是一種對堤壩裂縫較為徹底的一種施工方法，適用于不會發(fā)生滑坡的縱向裂縫處理。開挖時(shí)灌入過濾的石灰水或煤水方便施工時(shí)掌握裂縫深度、寬度等信息。主要辦法的根本是完全挖開原有裂縫部位，重新填土、夯實(shí)，重造壩身。

（3）橫墻隔斷法：適用于堤壩橫向裂縫的處理施工。具體方法和原理與開挖回填法類似，不同之處在于沿裂縫每隔三到五米再挖一條與裂縫垂直的溝槽，施工完畢后一起回填。

（4）蓋堵法：在汛期，對于發(fā)現(xiàn)的較大裂縫不能采用開挖回填法、灌漿法等方法，容易造成堤防險(xiǎn)情，這時(shí)使用蓋堵法通過覆蓋土工膜或復(fù)合土工膜之后再用土幫坡或鋪壓土袋等方法起到截滲作用。

2.3 截滲墻防滲法

以上介紹的是我們處理滲漏的常規(guī)方法，近年來，黃河河務(wù)局等一些單位開始研究截滲墻防滲法的新工藝。該方法的本質(zhì)是在堤壩中施工加固一層混泥土墻以起到截滲、加固作用。具體施工設(shè)計(jì)有的是將水泥漿噴入堤壩土體攪拌形成水泥土墻、有的是開挖深坑后灌入混泥土形成截滲墻，但都存在截滲效果不佳、施工困難等問題，這里介紹一種由高層建筑打樁施工用樁機(jī)改造后的截滲墻樁機(jī)施工方法。

（1）樁機(jī)的改造。高層建筑打地樁用的樁機(jī)具有安裝調(diào)整簡單、便于移動(dòng)、打出的地樁偏差小、作業(yè)深度大和動(dòng)力強(qiáng)等特點(diǎn)。只是施工作業(yè)中一般打圓柱形地樁，如果用于堤防防滲墻施工，圓柱體具有施工慢、耗費(fèi)材料多問題，所以樁機(jī)施工模具必須改造成長方形截面。

我們曾制作2.5米×0.25米的模具試驗(yàn)，打樁深度30米，偏差變形不超過0.08米，土壩連續(xù)作業(yè)形成10米寬30米深防滲墻，交叉部位吻合良好，用時(shí)2.5小時(shí)，只要攪拌站混凝土供應(yīng)及時(shí)，施工能力超乎想象。當(dāng)然，在土石混合壩施工時(shí)要根據(jù)石料密度大小等情況加厚模具和酌情減少施工寬度。

（2）優(yōu)缺點(diǎn)分析。1）樁機(jī)截滲墻法具有施工快、質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，且效用長久，一次施工可以管十年甚至幾十年有效；2）可以用于堤壩的連續(xù)防滲墻施工、局部重點(diǎn)部位加固施工，也可以用于局部裂縫處理，夯實(shí)堤壩基礎(chǔ)等施工，堤防用途廣泛；3）該方法的缺點(diǎn)是消耗混凝土量較大，成本相對高。

3 結(jié)語

我國近些年來不斷研究出了很多切實(shí)有效的防滲新技術(shù)、新工藝。比如現(xiàn)在有專門為水庫鋪設(shè)耐久型防滲材料的方法，效果非常好，當(dāng)然施工成本也非常高，其實(shí)成本也是相對的概念，簡單施工重復(fù)多了也是浪費(fèi)，一次施工獲取長久效能，甚至造福子孫后代也許反而更經(jīng)濟(jì)。在工程實(shí)際中，根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)防滲方法，多研究、思考，使堤防施工更科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理。這是在當(dāng)前以及今后堤壩防滲方案選擇中值得深入研究的課題。

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