李雷

（安徽省水利水電工程建設(shè)監(jiān)理中心，安徽 合肥 230000）

0 引言

水利堤防需要全天候的運(yùn)行，長期發(fā)揮出應(yīng)有的作用，這就導(dǎo)致一些結(jié)構(gòu)損傷問題的存在，經(jīng)過長期的積累影響作用，結(jié)構(gòu)損壞比較嚴(yán)重，質(zhì)量問題的發(fā)生率非常高，并且因?yàn)樗w造成結(jié)構(gòu)沖擊損壞和應(yīng)用，發(fā)生滲漏等缺陷問題。如果無法有效的消除這些病害缺陷，就會演變成為堤防決口等嚴(yán)重的安全事故問題，因此，必須要加強(qiáng)堤防的加固處理非常的重要。堤防加固作業(yè)階段，防滲墻的防滲處理極為重要，較之樞紐工程對比分析，因?yàn)榈谭拦こ痰木€路較長，所以工作量比較大，加強(qiáng)管理以提升堤防的防滲效果，保證堤防達(dá)到安全性的要求。

1 水利堤防加固工程的簡介

目前我國所建設(shè)和使用的水利堤防加固工程，作用就是堵漏、填充等，可以滿足水利工程正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，可以有效的促進(jìn)堤防質(zhì)量的提升，防止因水體作用而產(chǎn)生的侵蝕、損壞等影響。目前最為主要的堤防堵漏方法有防水涂料層、灌漿施工技術(shù)、防滲墻法等，每種施工方法的應(yīng)用條件不同，采取的施工技術(shù)和方法也不同，需要根據(jù)不同的施工條件選擇合適的處理技術(shù)與施工方法，以滿足各個部位堤防加固的需要[1]。

2 防滲墻的結(jié)構(gòu)形式

堤防加固工程的防滲墻的主要形式如下：即全封閉式、半封閉式和懸掛式，其中懸掛式的防滲墻底部一般直接設(shè)置在強(qiáng)透水層的內(nèi)部；全封閉防滲墻底面通常處于相對弱透水層下面沒有強(qiáng)透水層面的情況。從實(shí)際情況分析，全封閉的防滲墻應(yīng)用在基巖透水性較差，或者強(qiáng)透水層位于深層而對堤后表層滲漏狀態(tài)不存在任何不利影響的情況，深入到第三系黏土層中的防滲墻，也可以看做是全封閉式防滲墻。半封閉的防滲墻則應(yīng)用到穿越強(qiáng)透水層且進(jìn)入到弱透水層的結(jié)構(gòu)內(nèi)，與之形成了完善、統(tǒng)一的防滲結(jié)構(gòu)形式，在該結(jié)構(gòu)中，弱透水層也是防滲依托層，下部還有相對強(qiáng)透水層的結(jié)構(gòu)存在[2]。

堤防加固施工環(huán)節(jié)，如果堤身結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平比較低，防滲墻能夠從堤頂位置上進(jìn)行設(shè)置，如果堤身質(zhì)量水平較高，或者進(jìn)行堤身結(jié)構(gòu)位置采取其他的方式進(jìn)行加固作業(yè)，防滲墻也能夠從堤外腳實(shí)施設(shè)置，保證防滲性滿足工程要求。

3 水利堤防加固工程中防滲墻

3.1 防滲墻功能分析

防滲墻的設(shè)置的目標(biāo)是避免發(fā)生滲漏的危害，可以預(yù)防土體給堤防部分造成很大的影響，即使在水體壓力作用也不會產(chǎn)生損壞問題。防滲墻一般都需要設(shè)置到堤防內(nèi)部有質(zhì)量問題的部位上，可以提升該位置的結(jié)構(gòu)質(zhì)量性能，承擔(dān)外部產(chǎn)生的水體沖壓力作用，利用防滲墻的不透水特點(diǎn)，可以避免水體給堤防造成很大的負(fù)面影響，促進(jìn)結(jié)構(gòu)性能的提高。

防滲墻一般有臨時防滲和永久防滲等兩種形式，應(yīng)用的效果不同。臨時防滲，實(shí)現(xiàn)水體與堤防的隔絕性處理，需要針對堤防質(zhì)量較差的位置進(jìn)行加固處理，在堤防質(zhì)量經(jīng)過必要修復(fù)達(dá)到要求后，將該防滲墻拆除，一般都會應(yīng)用到空間條件不足的地帶內(nèi)；永久性防滲墻，可以直接應(yīng)用到堤防質(zhì)量改善的情況下，促進(jìn)堤防運(yùn)行質(zhì)量的提升，有著較高的應(yīng)用價(jià)值，功能性也趨于的完善。

3.2 防滲墻特點(diǎn)分析

不透水性。這是非常明顯的特性，一般都會利用不具備透水性的材料進(jìn)行防滲墻建設(shè)施工，即使有水和墻體結(jié)構(gòu)接觸，也不會進(jìn)入到內(nèi)部，即使有些位置上存在細(xì)微缺口，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會起到較高的阻隔水體作用，防滲性能強(qiáng)。

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。水體沖擊作用下，要想防滲墻穩(wěn)定性比較差，即使沒有水體的沖擊影響導(dǎo)致的滲透，也會存在偏移、傾倒等嚴(yán)重的問題，造成防滲性能難以滿足使用要求，所以防滲墻應(yīng)該達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求。

成本較低。工程材料是混凝土、鋼筋等作為主體結(jié)構(gòu)施工材料，該材料比較普遍、制作簡單，成本較低，經(jīng)濟(jì)價(jià)值非常高。此外，防滲墻很多情況下都會優(yōu)選泥漿作為施工材料，成本更低，經(jīng)濟(jì)性也會更好，但是不能應(yīng)用到很多條件之下，也不是目前主流的防滲墻結(jié)構(gòu)形式。

施工簡便。當(dāng)前防滲墻的類型、建設(shè)方式都比較多，但是很多防滲墻的流程比較簡單，建設(shè)施工比較方便。比如射水法，應(yīng)用射水結(jié)構(gòu)形式可以保證原體結(jié)構(gòu)損壞，再現(xiàn)場利用澆筑作業(yè)的方法，提高結(jié)構(gòu)性能，滿足防滲墻應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 防滲墻常見施工方法

3.3.1 組合鉆機(jī)開槽法施工

組合鉆機(jī)有著很高的復(fù)雜性，鉆頭、支架、鋼絲繩、循環(huán)系統(tǒng)等部分，在傳動系統(tǒng)運(yùn)行之下，可以直接利用水下設(shè)置的潛水鉆開展施工作業(yè)，達(dá)到切削效果符合要求，組合成為土渣形式會利用鉆機(jī)循環(huán)可以完成排出處理，然后組合成為槽孔結(jié)構(gòu)形式。

技術(shù)要點(diǎn)：做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，完成澆筑施工。整體結(jié)構(gòu)施工中，先進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，然后是做好各個結(jié)構(gòu)的設(shè)置，保證精度符合要求。準(zhǔn)備工作全部結(jié)束后才能進(jìn)行開槽施工；混凝土澆筑，該環(huán)節(jié)需要達(dá)到連續(xù)的要求，中間不能有中斷的情況，如有外部因素影響不得不中斷，時間限定在2min以內(nèi)[3]。

3.3.2 小直徑深層攪拌樁的形式開展作業(yè)施工

傳動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多個鉆桿同時與娙，鉆頭持續(xù)運(yùn)行之下會向?qū)@機(jī)推進(jìn)到規(guī)定的位置上，此時可以保證按照直線的形式開展施工，鉆入到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)深度尺寸，可以將設(shè)備進(jìn)行提升，達(dá)到槽孔部位。水泵安裝施工，到孔口內(nèi)部，然后開啟水泥泵實(shí)現(xiàn)灌注作業(yè)，利用攪拌設(shè)備完成內(nèi)部攪拌處理，保證防滲墻的結(jié)構(gòu)性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

防滲面積很大的情況下，鉆機(jī)會連續(xù)鉆進(jìn)作業(yè)施工，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成了樁墻機(jī)構(gòu)形式，和各個防滲墻組合成為整體，同時，需要全面檢查水泥漿的質(zhì)量，因?yàn)樗酀{是主要的防滲材料，必須要檢查合格才能投入使用。

3.3.3 液壓開槽機(jī)開槽法施工

開槽機(jī)包含底盤、排渣、起重、電器等各個設(shè)備形式，通過軌道的表面進(jìn)行施工，油壓系統(tǒng)會產(chǎn)生很大的動力作用，和刀排運(yùn)行到導(dǎo)桿的部位上，經(jīng)過大面積的切削性處理，可以產(chǎn)生完善的槽孔結(jié)構(gòu)形式，在完全切削后，會產(chǎn)生土渣的材料進(jìn)入到槽底，通過反循環(huán)系統(tǒng)排渣處理。槽孔中利用人工或者灌注泵的形式，把符合要求的泥漿材料直接灌入到內(nèi)部，從而可以組合成為合格的防滲墻的結(jié)構(gòu)形式。

另外，開槽方式進(jìn)行施工要考慮到現(xiàn)場所設(shè)施的防滲規(guī)模量，如果現(xiàn)場條件允許，還應(yīng)該做好開槽機(jī)刀桿、刀排類型的選擇，防止出現(xiàn)槽孔尺寸過大的情況。

3.3.4 射水法施工

射水法作業(yè)環(huán)節(jié)，可以通過二代機(jī)組的設(shè)備作為結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，保證各個環(huán)節(jié)施工達(dá)到要求。卷揚(yáng)機(jī)按照要求進(jìn)行設(shè)備連接，形成槽孔運(yùn)行的系統(tǒng)，經(jīng)過連續(xù)沖擊防滲面可以直接形成槽孔結(jié)構(gòu)，按照槽孔水平面直接確定水平行駛的路線，符合設(shè)計(jì)要求后把二代機(jī)組放入到行駛路線內(nèi)進(jìn)行橫移處理，利用射水系統(tǒng)直接噴射出高壓水柱，會給內(nèi)部土地結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞，掉落的土渣會利用循環(huán)系統(tǒng)直接排出去。原土體清理處理后，就可以進(jìn)行混凝土澆筑施工，組合成為性能達(dá)標(biāo)的防滲墻結(jié)構(gòu)[4]。

4 不同結(jié)構(gòu)形式的防滲墻應(yīng)用條件

4.1 懸掛式防滲墻

懸掛式防滲墻應(yīng)用到堤身裂縫的處理中，主要是處理由于土質(zhì)、洞穴、填土密度不合格等造成的隱患問題，但是只有在防滲墻內(nèi)灌入量接近100%的情況下，可以有效的調(diào)整堤基的滲流狀態(tài)。從滲流控制方面進(jìn)行分析，這種懸掛防滲墻的形式可以有效的促進(jìn)堤身的加固處理，在使用中，綜合分析地質(zhì)條件，選擇合適的處理技術(shù)，可以繪制貫入比-比降曲線，為防滲墻深度控制提供基礎(chǔ)。

4.2 半封閉式防滲墻

半封閉式防滲墻與多元結(jié)構(gòu)堤基形成穩(wěn)定的防滲結(jié)構(gòu)體系，可以使得堤防運(yùn)行達(dá)到安全性的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榉罎B依托層中的埋設(shè)深度會給防滲墻深度、施工難度、工程量產(chǎn)生影響，即埋深越大，工程量越大，施工方式選擇受到很大限制，工作效率較低，成本也會比較高。因此，在使用環(huán)節(jié)中，應(yīng)該合理的確定施工深度，選擇應(yīng)用合適的防滲依托層。此外，分析半封閉防滲墻技術(shù)的可靠性需要從滲透性、厚度方面出發(fā)，因此，在該技術(shù)應(yīng)用過程中，應(yīng)該結(jié)合具體的堤防工程情況，分析具體的施工條件，可以分析相應(yīng)的曲線，利用曲線評價(jià)防滲效果。

4.3 全封閉式防滲墻

在全封閉式防滲墻設(shè)計(jì)階段，最為重要的工作是確定隔水層或者弱透水層中可以制作防滲底板的結(jié)構(gòu)，且在勘察設(shè)計(jì)階段，需要確定防滲底板埋深、滲透性與防滲底板完整性方面，可以保證防滲墻的結(jié)構(gòu)性能滿足工程的要求。

5 防滲墻施工技術(shù)要點(diǎn)分析

5.1 工程概況

某水利堤防施工項(xiàng)目的總長度為2.9km，其迎水側(cè)面積為81.66萬m2，運(yùn)行了一定時間后，滲漏很嚴(yán)重，需要進(jìn)行必要的加固才能達(dá)到結(jié)構(gòu)性能的要求。原水利項(xiàng)目堤防高度為23.4～26.5m，防洪墻體比堤防結(jié)構(gòu)高3.2m左右，外側(cè)堤頂部寬度2.1～4.3m。整個工程地質(zhì)條件良好，土體結(jié)構(gòu)性能非常高，強(qiáng)度性能也比較好，可以符合防滲墻結(jié)構(gòu)性能的要求。從現(xiàn)場的地質(zhì)勘察分析可以發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)狀態(tài)非常好，在施工之后，防滲墻的性能完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，不會影響結(jié)構(gòu)性能的使用。

5.2 防滲墻施工技術(shù)分析

施工前，經(jīng)過現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)，堤防滲漏部分的做出重點(diǎn)分析和研究，有3處滲漏溫恩體，都是穿透的滲漏狀態(tài)，最深的位置上超過堤身厚度2/3左右，應(yīng)該立即進(jìn)行加固處理。為了保證施工技術(shù)滿足要求，在發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)后，需要對其中2處滲漏點(diǎn)進(jìn)行液壓開槽機(jī)進(jìn)行開槽方式處理，其他滲漏位置采用射水法加固處理。

液壓開槽機(jī)進(jìn)行開槽作業(yè)階段，首先詳細(xì)掌握具體的滲漏缺陷和問題，明確寬度、高度、深度等各方面尺寸，發(fā)現(xiàn)其中2處滲漏點(diǎn)高度分別達(dá)到0.8m、0.5m；寬度分別為0.4m、0.7m；深度分別為2.3m、2.1m，按照勘察結(jié)論，最終確定符合該工程要求的刀桿、刀排，嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝進(jìn)行施工[5]。

射水法施工，首先要做好現(xiàn)場鉆孔作業(yè)，然后按照流程處理，在該環(huán)節(jié)中，應(yīng)該準(zhǔn)確計(jì)算射水損壞土體規(guī)模，按照項(xiàng)目計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)，破壞達(dá)2.4m3，射水操作處理后，詳細(xì)計(jì)算破壞規(guī)模，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。此外，為了防止出現(xiàn)孔洞內(nèi)出現(xiàn)雜物，還要做好清理處理，確保澆筑施工合格。

6 結(jié)語

防滲墻運(yùn)營幾年之后，分析運(yùn)行效果，發(fā)現(xiàn)沒有出現(xiàn)滲水缺陷，整體性能比較高，這就表示結(jié)構(gòu)地質(zhì)條件性穩(wěn)定狀態(tài)良好，有效的處理堤防滲漏問題，經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會效益都非常高。因此，不同堤防加固工程的地質(zhì)、水文等因素有明顯差異，綜合分析才能確定合理的防滲墻結(jié)構(gòu)和施工方案，切實(shí)提升水利堤防運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性。