佴永平+王飛+孫曉敏

摘 要：在堤防加固工程中，防滲墻是應用非常普遍的防滲處理手段。本文主要對不同結構形式防滲墻的滲流控制效果影響因素進行研討，從實際的案例入手，研究堤防加固工程中防滲墻的防滲效果及應用條件。

關鍵詞：堤防加固工程 防滲墻 應用條件

在堤防加固工程中，防滲墻在防滲處理上起到非常重要的作用，同樞紐工程相比較而言，由于堤防工程具有堤線較長的特點，在進行防滲墻的防滲效果以及應用條件中，必須要讓防滲墻能夠達到堤防工程的安全標準。

1.防滲墻結構形式

一般情況下，堤防加固工程的防滲墻通常分為全封閉式、局部封閉式與懸掛式。這幾種防滲墻因為各自的特性而處在不同的區(qū)域：通常懸掛式處于較強的透水層中；局部封閉式穿過較強透水層，進入相對弱透水層，同時產生系統(tǒng)的防滲結構機制，這個較弱透水層屬于防滲依托層，在結構形式底面存在較強透水層；全封閉式處于較弱透水層中，但是其防滲墻底面所在相對弱透水層以下沒有相對較強弱水層。在堤防加固工程中，假如堤身自身質量不合格的話，防滲墻可以先從堤頂開始進行設置；假如堤身自身質量非常穩(wěn)固的話，防滲墻可以從堤外腳進行全面設置。

2.不同結構形式防滲墻的防滲效果

2.1懸掛式防滲墻防滲效果

本文主要是從雙層結構堤基入手，弱透水覆蓋層的厚度為2m的粉質壤土，透水層為50cm，外灘寬度綜合考量了40m以及300m幾種情況。從40m計算斷面來看：首先，將防滲墻進入至透水層的深度同透水層厚度相互之間的比例當成是防滲墻的貫入比例，然后在不同貫入比的情形下核算滲流場。盡管防滲墻下游周邊的滲流場分布有一些變化，自由面也有一些降低的趨勢，然而總體而言，防滲墻的影響范圍非常受限，堤后的滲流狀態(tài)變化不顯著。

其次通過有關的數據核算結果顯示，平臺腳的垂直出逸比隨著防滲墻貫入比例變化曲線而發(fā)生變化，通常也將該曲線稱作是貫入比—比降曲線。在40m以及300m外灘寬度情況下，懸掛式的防滲墻都會降低平臺腳的垂直出逸比降，一旦其貫入比例較小，那么對于平臺腳的垂直出逸比降影響程度也相應減少。反之，如果貫入比例提高的話，平臺腳的垂直出逸比降低程度也會出現(xiàn)相應的增加。只有貫入比處于極限的情況下，其平臺腳的垂直出逸比降才會出現(xiàn)相應的減少，另外堤基滲流狀態(tài)也會有所變化。具體見圖1。

2.2局部封閉式的防滲墻防滲效果

在這個結構形式的防滲墻中，非常重要的因素在于其具有非常穩(wěn)定防水依托層以及防滲墻構成的防滲結構。其中，防水依托層的穩(wěn)定性在很大程度上依賴于本身的滲透性以及厚度。另外弱透水覆蓋層的滲漏性同厚度，與防滲依托層等相關方面及外灘寬度，都影響半封閉式的防滲墻防滲效果。從防滲依托層的影響來看，在防滲依托層厚10m、表層較弱透水層厚4m、滲透系數為1×10-5cm/s、外灘寬40m的條件下，對不同滲漏系數防滲依托層所設置的局部封閉防滲墻前后的滲流模擬試驗（具體見圖2）中可以清楚看出，防滲依托層的滲透性對平臺腳的垂直出逸比降具有非常重要的影響。如果滲透性很低，其出逸比降也會出現(xiàn)降低。如果防滲依托層的滲漏系數變?yōu)?×10-3cm/s，其他條件不發(fā)生變化，對不同厚度的半封閉式的防滲墻滲流場的布置進行模擬試驗（具體見圖3），從中可以看出，防滲流層厚度在不斷提高的同時，平臺腳的垂直出逸比會出現(xiàn)降低的情況。這可以充分看出，防滲墻防滲效果同防滲墻依托層厚度有密切關系。

2.3全封閉式的防滲墻防滲效果

當防滲墻本身的防滲性能同厚度都符合堤防加固工程標準的情況下，全封閉式的防滲墻防滲效果才能夠起到良好的效果。所以在具體的設計階段中，必須明確嵌巖的適合深度，基巖的完整性等方面的內容。假如基巖本身的滲透性非常低的話，滲流場分析結果就會充分顯示出全封閉結構防滲墻的防滲效果非常良好，卻很難計算出嵌巖深度的科學指標參數。假如基巖面部平整的話，在核算嵌巖深度時，應該最大限度防止防滲墻在軸線方向上同基巖接觸不充分，導致破壞防滲結構的完整性。

3.不同結構形式防滲墻的應用條件

3.1懸掛式防滲墻

一般情況下，懸掛式防滲墻主要處理由堤身裂縫、土質不均勻性等方面所引發(fā)的問題。實際上，只有當防滲墻貫入比例達到極限的情況下，堤基滲流狀態(tài)才會出現(xiàn)明顯的變化。從滲流控制的方面來分析，懸掛式防滲墻能夠用在堤身加固上。假如用在堤基防滲處理上，應該按照地區(qū)的實際情況，再經過詳細的分析得出具體數據后，才能明確防滲墻的適合深度。

3.2局部封閉式防滲墻

從局部封閉式防滲墻應用條件來看，首先，局部封閉式防滲墻應該同多元結構堤基協(xié)同構成科學的防滲結構機制，才可以全面發(fā)揮堤防安全狀態(tài)的效果；其次是防滲依托層的深度在很大程度上影響了防滲墻的深度、工程量以及其他方面的內容。如果深度愈深，不但工程量會加大，連可以選取的施工方法也會受到影響，降低施工效率。因此防滲依托層的深度是防滲墻全面應用主要考量因素。選擇半封閉式防滲墻方法時，必須要在適合的深度中尋找到防滲依托層。最后防滲依托層的厚度以及滲透性是判定半封閉式防滲墻技術有效的關鍵因素。弱透水覆蓋層的特點、防滲依托層下伏強透水層的滲透性等等，對于局部封閉式防滲墻防滲效果具有相當大的關聯(lián)性。

3.3全封閉式防滲墻

全封閉式防滲墻設計在于尋找到弱透水層和隔水層，并將其當成防滲底板。防滲底板的深度，在一定程度上影響了防滲墻的深度。防滲底板完整性以及較低滲透性是確保全封閉式防滲墻防滲效果的決定性因素，上述這些因素必須在工程勘探設計過程中進行明確。

4.堤防加固工程中防滲墻的具體應用

本文選取的工程實例是安徽淮河的堤防加固工程。該工程牽涉到安徽省4個市區(qū)和5個縣區(qū)的堤防，總長度為121.751km。本工程主要目的是在淮河流域防洪規(guī)劃的基礎之上，明確防洪標準，利用加固堤防，保障堤防防洪安全。該工程應用了本文介紹的幾種結構形式的防滲墻，另外在具體施工過程中，加強對于工程不同環(huán)節(jié)的質量監(jiān)督以及監(jiān)理，確保工程的總體質量。最后按照驗收結果表明，安徽淮河的堤防加固工程的防滲墻的防滲效果符合實際的標準和需求，工程的總體質量也較好。

5.結語

不同堤防加固工程應根據自身的地質、水文以及其他方面因素進行綜合考量，選擇最適合的防滲墻。本文主要的重點在于防滲效果的變化規(guī)律以及防滲墻的設計原理和應用條件，因此具體工程的滲流狀態(tài)必須從實際的情況進行系統(tǒng)全面的評價。

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