防渗墙在黄河堤防加固工程中的应用探讨.doc

1、1防渗墙在黄河堤防加固工程中的应用探讨【摘要】随着国家科技发展和进步，环境破坏日益严重，黄河作为中华民族的发源地，由于植被遭受破坏，导致水土流失，河床增高，容易导致决堤。因此，为了保障人民的生命财产安全，需要对提防进行加固，而防渗墙在其中起着重要的作用。本文主要介绍防渗墙以及探讨防渗墙在黄河提防加固工程的应用。 【关键词】防渗墙，黄河堤防加固工程，应用探讨 中图分类号：TV223.4+2 文献标识码： A 一.前言 随着河流植被破坏，洪水泛滥，堤防作为沿河、渠、湖、海岸边或行洪区、分蓄洪区、围垦区的边缘修筑的挡水建筑物，成为了一项重要的防洪工程。提防存在的目的是保障沿岸人们的生活和工农业的生产

2、，具有重要的作用意义。下面将进一步讲述防渗墙的定义和作用，以及在黄河地方加固工程的应用分析。 二.混凝土防渗墙 混凝土防渗墙是 20 世纪 60 年代初发展起来的一种垂直防渗技术，目前已成为粒状地层的主要防渗手段。它不仅可以用于永久性地基防渗，对正在漏水和存在险情的堤坝进行防渗处理，还可用于临时施工围堰、基坑防渗等。其主要优点是能有效地控制墙厚，墙段之间结合紧密，安全可靠。 2目前，防渗墙的施工技术有了很大发展，出现了很多造墙、造孔的新技术。在墙体材料方面，有钢筋混凝土、普通混凝土、塑性混凝土、自凝灰浆和固化灰浆等。在深度方面，加拿大马尼夸根 3 号土坝的混凝土防渗墙深度已达 131m；我国小

3、浪底大坝的混凝土防渗墙最大深度为81.9m，三峡水库二期围堰混凝土防渗墙最大深度为 73.5m，2003 年实施的新疆下坂地水利枢纽坝基混凝土防渗墙深度已达 102m。在造孔机具方面，有正、反循环冲击钻机、抓斗机、链斗(刮板)式挖槽机、射水成槽机、锯槽机、振动板桩、振动切槽、振动沉膜等。目前，浅薄型防渗墙深度一般为 1020m 左右，最大30m，厚度 1025cm、最大30cm。这类防渗墙除可用于水头较小、坝基厚度30m 的土石坝防渗外，主要被用作江河堤防工程。深厚型防渗墙一般用在承受水头20m、墙深 30m 以上的大坝和险要地段的堤防工程中。其厚度一般 6080cm，最大为130cm。为保证

4、底部墙段的有效连接，一般是墙越深厚度越大。墙体材料多为普通混凝土或塑性混凝土，根据地层和防渗要求确定。一般是承受的水头越大、透水性越强，要求的防渗性能越高，墙体刚性也越大。 三.不同结构形式的防渗墙应用条件 1.悬挂式防渗墙 悬挂式防渗墙主要是用于堤身裂缝的解决，对于处理因土质、洞穴和填土密度非均匀性等所带来的隐患有着非常显著的效果，但是只有当防渗墙的贯入比接近 100%的时候，才能有效改善堤基的渗流状态。从其渗流控制角度来讲，这种悬挂式的防渗墙可用于加固堤身，在应用过程中，可结合其实际地质条件，并对其进行分析和研究，从而得出防渗墙3的贯入比-比降曲线，将此作为明确防渗墙深度的依据。 2.半封

5、闭式防渗墙 半封闭式防渗墙应该和多元结构堤基共同构成一个防渗结构体系，这样才能有效改善堤防工程的安全状态。由于防渗依托层自身的埋深决定了其防渗墙的深度、施工难度以及工程量，当其埋深越大，则工程量也就越大，可供选用的施工方法也容易受到限制，其工效就会越低，单价也就越高。因此，在应用过程中必须要在合理的深度找到适合的防渗依托层。此外，评价半封闭式防渗墙技术的可靠性有两个关键的因素，即防渗依托层的渗透性与厚度，对此，在应用该技术的时候，应该根据堤防工程的实际施工情况，对其相关条件进行计算，从而得出相应的曲线，通过这些对应曲线来评价防渗效果。 3.全封闭式防渗墙 在设计全封闭式防渗墙的时候，其关键就是

6、找到隔水层或者弱透水层来作为防渗底板，同时在勘探设计过程中，应该明确防渗底板自身的埋深、渗透性和防渗底板的完整性，从而明确防渗墙的深度、施工难度以及工程量。 四.黄河堤防加固的主要类型 汛期来临是黄河决口的危险时期，决口的形式主要为冲决、溃决、漫决等多种。针对不同的决口形式，提供相应的解决方案。 1.防止堤防漫决类 由于黄河两岸植被遭到破坏，泥土受到河水冲刷，导致河水中携带大量泥沙，在黄河中游的平缓河段，泥沙大量沉积，使河床不断增高，4长期以往，河水容易漫过堤防，形成漫决。要解决这个问题，必须不断增加堤防高度，加固堤身，才能防止漫决的发生。 2.防止堤防溃决类 由于早期的黄河堤防修建技术比较落

7、后，堤防质量不过关，一旦遇到较大汛期，堤防受到雨水长时间的冲刷，质量差的堤防河段容易发生溃决，为了防止溃决的发生，必须对堤防和堤基采取加固措施。 3.防止堤防冲决类 为了避免冲决发生，需要不断改进控导工程，对于距离河水较近的地段，应该修建险工，以减轻河水对堤防的疯狂冲刷。如果修建险工地段坡度较陡，经过河水长时间浸泡根石容易走失，造成险工坍塌。建议对险工进行加高加固，在相对平缓地带种植放浪林，防止事故发生。 好的堤防工事，一定具备抗滑、抗冲、抗渗三个主要因素。针对这三个方面的原因，采取相应的堤防加固方法： （一）增强抗滑稳定性 由于河水泥沙量大，河床增高，临河堤防的侧压过强，很容易造成决洪的发生

8、。目前的解决办法主要有，放淤固堤，增加断面，减缓堤防坡度。 （二）增强抗冲稳定性 为了减轻河水对堤防的冲刷，需要在非险工地带修建放浪林，同时对险工进行加高加固，增强防浪抗冲的稳定性。 （三）增强抗渗稳定性 增强抗渗稳定性对堤防加固有着非常重要的作用，首先，当堤身长5期处于河水浸泡状态下，容易发生流土和管涌的状况，堤防一旦出现漏洞就大大增加了发生溃决的可能性。因此，黄河堤防加固的重要措施就是增加堤防抗渗的稳定性。 五.堤防渗透破坏的加固与防治对策 1.堤身防渗 散浸的防治原则是“前堵后排” 。 “前堵”即在堤防临水侧用透水性小的粘性土料或土工膜做防渗斜墙，或在堤身内部做一个透水性很小的心墙，降低

9、堤内浸润线。常用的防治技术有抽槽回填、斜(垂直)铺塑技术、劈裂灌浆技术；“后排”即在堤防背水坡做一些反滤排水设施，让已经渗出的水有控制地流出，不使土粒流失，增加堤坡的稳定性。具体为：一是放缓边坡，使背水侧堤坡及地基表面逸出段的渗流比降小于允许比降，这一措施往往由于边坡过缓引起工程量过大而不经济；二是采用贴坡排水、水平排水、透水后俄、暗管排水等疏导性措施，使堤防浸润线不致暴露在堤坡外，这种方法比较经济，新建堤防操作性较强。 另外，有条件的堤防也可以在背水侧做淤背(帮坡)处理。散浸防治关键在于早发现、早处理，不使其险情扩大。 2.堤基防渗 渗透破坏是堤防基础破坏的主要形式之一。堤基防渗治理必须遵循

10、正确的指导思想与原则，在查明渗流现状与产生原因的基础上，因地制宜地采取适当的治理措施。在堤基渗透破坏中，最常见、最普遍、致险率最高的是堤基管涌。堤基管涌的除险加固，首先应采取填塘平坑措施，对反滤不合要求的水井果断采取封填。要进一步消除管涌险情，还须采6取“临水截渗、背水压盖或减压”的方法进行整治。 “临水截渗”包括外滩铺盖(外滩较宽且比较稳定时)和临水侧堤脚附近垂直防渗措施“；背水压盖或减压”是指背水侧压盖或减压井措施。根据堤防防渗加固经验，堤防防渗加固工程中防渗墙有三种结构形式：悬挂式、半封闭式和全封闭式。形成垂直防渗墙的技术有薄抓斗成槽造墙技术、射水法成槽造墙技术、锯槽成墙技术、液压开槽机

11、成墙技术、振动沉模成墙技术高压喷射灌浆(包括定喷法、摆喷法和旋喷法)成墙技术和多小头直径深层搅拌桩截渗成墙技术以及 TRD 工法、SMW 工法等技术。对表层为土层的透水堤基，垂直防渗适于透水层较薄、隔水层较浅的情况。对透水层很厚的堤基，垂直防渗技术不经济时，采用背水侧压盖或压盖加减压井相结合的方法治理堤基管涌，实践证明较为理想。 六.结束语 综上所述，黄河在国家和人民中的意义非凡，在发展经济的同时，需要保证堤防工事的安全和质量，从而维护居民的安全和发展。而且，要求相关科技人员通过研究更好的提防加固方法，建设更安全的提防工程，为国家和人民作出贡献。 参考文献： 1毛地卫,戴建龙.水利工程中几种常用的堤防防渗施工技术J.今日科苑,2010,(6). 2黄成其.探讨防渗墙混凝土施工工艺及质量控制J.中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(2). 3务新超.黄河堤防工程吹填固堤新技术研究与应用.施工技术,72010(9). 4何宏顺.汛期堤防常见险情及抢护措施.现代农业科技,2012(16). 5刘刚,巩彦文,王胜.堤防防渗加固措施及其合理选用J.黑龙江水利科技.2012(03). 6陆付民.堤防防渗加固方法研究J.水电科技进展.2011(02). 作者简介：卢立文（1964-） ，男，山东鄄城人，专科，从事黄河水利工程维修养护工作。