袁代顺
广西润能水电设计研究有限公司 广西 南宁 530000
摘 要：堤防是我国防洪体系主要组成部分，运行工况多变致使设计建造过程十分复杂，主要涉及筑堤材料、堤身稳定、堤身分区、渗流、沉降及基础处理、应力应变分析等方面，任何环节处理不到位均会埋藏安全隐患。结合堤防整治工程，依据堤身堤基渗漏破坏现状，基于Autobank软件采用数值分析方法，深入分析堤防渗透破坏内部流场态势和机理，比选分析出适宜的加固措施，并对典型工况开展稳定复核，结果表明加固措施可靠，能够满足堤身渗透稳定的要求。分析方法和加固措施可为堤防工程补短板提供思路。
关键词：防渗加固；整治工程；堤防；数值分析
前 言：渗漏是造成堤防汛期散浸、管涌、漏洞等险情的重要原因之一。土堤多使用当地材料填筑而成，由于土壤质地不良，强度低、孔隙率高等原因给工程的安全运行带来很大隐患。防渗加固常用措施有垂直防渗、水平防渗、排水减压和淤背盖重等。堤防现状岸坡河流弯曲程度大，局部圩堤段堤身填土质量差，汛期常出现渗漏、滑坡及溃堤等险情，堤身、堤基未采取防渗措施。针对圩堤堤身填筑材料为壤土或夹砂壤土，填筑质量差，碾压不实致使其防渗能力不足，汛期外河水易通过透水性较强的砂性土渗入堤内，产生堤身渗漏甚至脱坡等现象，拟从源头开展计算分析，提出加固措施并予以验证，彻底解决渗透安全隐患。
1 工程概况
1.1 堤防现状
某堤防整治工程位于江西省南昌市进贤县南台港，项目沿河顺流而下，现状堤顶顶宽3.5m～5.5m，迎水坡坡度一般为1∶0.69～1∶2.76，背水坡坡度一般为1∶0.71～1∶3.26。堤高3.5m～8.4m。拟整治河道总长11.20km，其中整治堤防总长6.926km，岸坡加固2.528km，保护人口4800人，保护耕地10414亩。堤防整治项目主要包括堤防加高培厚、堤身堤基防渗处理、护坡护岸、穿堤建筑物加固等。
1.2 堤防渗透破坏
局部堤身段填筑材料以粉质粘土、壤土、粉细砂、中粗砂为主，填筑质量较差，防渗能力不足，汛期外河水易通过透水性较强的砂性土渗入堤内，产生堤身渗漏甚至脱坡。堤基地质结构分双层结构（Ⅱ1、Ⅱ2）。当河水水位高于堤内地面且持续一定时间时，Ⅱ2类结构类型堤基存在渗透变形或破坏的可能。南台港河道圩堤内侧堤脚沿线为人工开挖池塘或农田，上部粘性不透水层遭到削薄及破坏，在持续高水位情况下，河水势必沿渗流通道较短、盖层较薄弱处产生渗透破坏。
2 堤防渗漏破坏及加固处理措施
2.1 计算断面选择
渗流计算断面选择在堤后高程低于堤防设计水位以下的堤段，计算典型断面取桩号K6+500堤防。计算设计洪水位下堤身浸润线、出逸点的位置、逸出段与背水侧堤基表面的出逸坡降。
2.2 渗透分区及渗透指标的确定
综合考虑地质勘察资料的室内外土工试验成果，采用地勘建议值确定渗流系数。建议堤身K6+500粉质粘土（填土）、堤基粉质粘土、堤基砾
质粘土的允许渗透比降分别为0.32、0.35、0.40。
2.3 高压喷射灌浆
水利工程项目建设期间运用高压喷射灌浆技术，可以更好降低操作过程中的成本，同时还能从整体上将该工程项目的质量提高。实际运用该技术过程中，员工先要开展布孔操作，为了使整个操作期间能够顺利完成灌浆，确保孔内具备水管以及风管等。操作期间可以把喷射管放到孔内进行灌浆。其次，开展高压喷射灌浆过程中，员工需要特别注意的一点是喷嘴要保持向上的状态，这样可以更好使水泥浆的密度达到预期效果。该工程项目建设期间，员工需要运用这种技术要严格参照施工设计方案，在施工期间的土层深度以及工程项目结构等都要严格跟要求相匹配，这样才可以更好发挥防渗效果。
2.4 防渗加固处理措施
2.4.1 堤身加固处理
根据进贤县类似工程经验及实际工程运用情况，对上述存在堤身渗透破坏的堤身的采用粘土斜墙培厚的方法进行处理。
具体方案为在堤身临水坡清除表土、杂物整平，加设防渗粘土斜墙，回填防渗性能好的粘土，分层夯实。设计粘土斜墙顶高程不应低于非常运用条件下的静水位。回填土料采用粘性土料，要求粘粒含量为35%～50%。粘性土的设计指标主要是渗透系数、含水量和干密度。回填土料要求渗透系数小于1×10-5cm/s，并且有较好的塑性和渗透稳定性，含水量控制在20%～30%左右，塑限附近为宜。回填土料的干密度，可以由公式计算或由击实试验确定，粘土的设计干密度要大于土体天然干密度的1.02～1.12倍并且不小于1.5g/cm3。
斜墙采用粘土填筑，由于现有堤防为均质土坝，要求斜墙土料的渗透系数小于原坝土料渗透系数的1%以下，斜墙土料的渗透系数K≤1×10-5cm/s。斜墙顶部的水平宽度取为1.5m，斜墙底部厚度则根据土料允许渗透坡降而定。
2.4.2 堤基加固处理
根据渗流计算结果、地形地质条件和险情分布，对已出现渗流险情或存在渗漏隐患的堤段采用堤内水平盖重能满足防渗要求，且盖重厚度不大，工程量相对较小，结合当地抢险除险实践和经验并参照江西省堤防堤基防渗处理经验，确定采用水平压盖（压浸台）的防渗措施。水平压盖作用是延长渗径，降低渗透出逸坡降，有临水侧防渗铺盖和背水侧压渗盖重。为延长渗径，降低渗透出逸坡降，根据堤防工程多年的治理经验，在背水侧压渗盖重，将堤内的取土坑、水塘填平和修筑压浸台，能起到较好的防渗作用，同时，还可增加内坡的抗滑稳定。此方法的缺点是通过填土增加土厚，虽然局部渗透稳定解决了，但不能降低堤内地下水压力，对一些地质条件极差、或存在浅层夹砂质透水体堤段，土方工程量大，压盖厚度宽度大，方案不经济。但当背水侧堤基存在的剩余水头不太大，采用水平盖重处理时，是经济合理的。水利工程项目施工期间还常常会运用多头深层搅拌水泥土施工方式来开展防渗墙的建设，这种施工对策最重要的就是搅拌，特别是要注意搅拌的深度。施工过程中需要探究并且了解该工程项目可能会发生的渗水情况，对于土层深度须严格处理。若在比较浅的土层中，则不能更好达到防渗效果，在此期间就可以把水泥灌浆注到土层当中，随后开展搅拌，这样可以形成水泥柱子，能够有效将防渗的效果进行提升。运用这种施工措施能够更好实现防渗的目的，并且有效将其优势发挥出来。
2.5 水利工程完工后须定期检验
水利工程项目竣工之后要投入使用，一般使用的年限非常长，在运用期间，很多施工材料会由于时间的改变而发生问题，所以当该工程项目完成之后，一定要委派专业的维修工作人员，定期对该工程项目开展检查以及养护工作。对于防渗漏而言，工作人员需要认真检验，有可能会发生渗漏的地方，如果发生渗漏问题需要及时进行处理，所以一定要开展定期检验工作，若发生问题要第一时间进行解决。在整个工程项目中，有关员工一定要对自身提高要求，从根源上将各种会给工程项目造成不利影响的因素，降低需要运用更加高科技的施工方法，减少自然给水利工程所造成的损坏，这样可以既能使工程项目获得生态方面的效益，又能推动社会经济发展。
结 语：
堤身填筑材料质地不良，施工质量难以保证。同时，堤基作 为渗透稳定性不良的“二元结构”地层，地基上部为不透水层，以下为较厚的透水性土层，中间还可能有夹层或透镜体。这种薄弱环节存在要求必须采取适当的防渗措施。防渗加固作为堤防整治工程中的关键环节，关系到整个工程的实施效果。本文从渗流稳定计算、加固措施研究到最终的验证评价提出了防渗加固工程的整套流程，是堤防加固工程可以借鉴的模式之一。
参考文献：
[1]张秀勇.黄河下游堤防破坏机理与安全评价方法的研究[D].河海大学,2005.
[2]万志.劈裂注浆在黄河堤防防渗加固的试验研究[D].山东大学,2019.