试论堤防及病险堤坝综合治理技术
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摘 要：由于河堤大多为土坝结构，其渗漏隐患复杂多变，对堤防渗漏隐患探测技术的困难很大并且标准要求很高。本文介绍了我国堤坝构造特点，分析了堤坝渗漏隐患种类及特点、堤坝出险形式，提出了病险堤坝的综合治理技术，以与同行共商榷。
关键词：堤防；病险堤坝；综合治理；技术方法
近年来，我国对病险堤坝的加固，已经创造了十几种比较成熟的技术，可以针对病险堤坝的具体情况，酌情选用，进行综合治理。病险堤坝处理技术方案的确定，是前期工作的主要内容，必须在充分掌握地质、水文、当地材料和工程的病险历史、运行情况的基础上，进行充分研究论证，作出科学全面的可行性研究报告。
1 我国堤防构造的特点
我国堤防修筑年代久远，有的堤防从宋代起已经开始修筑，至今已有800多年历史。堤身经历次填筑，土料就地取材，填土不匀，结构复杂，常有树根、秫秸等物埋入堤内，天长地久，腐烂成隐患。此外，我国堤防绝大多数由人工填筑，有的经人工夯实，有的甚至未经夯实，堤身密实度低，普遍存在缺陷，病害种类繁多。堤防修筑前未作基础处理，基础薄弱。堤防基础一般为二元结构，即上层为几米到十几米厚不透水的覆盖层；下层为十几米到几十米厚透水的沙砾石层和细沙层。堤防建在覆盖层上，二者成为一体，像是一座挡水墙浮在透水的沙砾石上。
2 堤防隐患（缺陷）分类与特点
2.1堤防隐患（缺陷）分类
2.1.1洞：蚁穴、鼠洞、烂树根、塌陷产生的空洞以及浅层基础内细颗粒土被冲走形成的孔洞等.
2.1.2缝：纵缝、横缝、斜缝、隐蔽缝、开口缝等。
2.1.3松：密实度低（孔隙率大）或填料为沙土等。
2.2 堤防隐患的特点
2.2.1 我国堤防长，隐患分布范围广，深浅不知，位置不定，在堤防表面难以发现。
2.2.2 隐患种类多。堤身内可能存在第3节所列多种形式缺陷。基础内细颗粒土被冲走，形成渗漏通道；黏土基础经水长期浸泡强度降低。
2.2.3 与堤身的体积大小和埋深比较，缺陷的体积小，增加探测难度。
2.2.4 缺陷种类和性质未知。
2.2.5 缺陷部位的物理特性与周围的正常部位相差无几。
2.2.6 缺陷部位的某些物理参数值小于周围正常土体的物理参数值，周围正常土体的物理特性掩盖了异常体，探测时，形成放射医学上称谓的“阴性扫描”。与异常部位特征强的“阳性扫描”或勘探对象性质与围岩不同的物探比较，堤防隐患探测的困难大很多。
3 堤防出险的表现形式
3.1漫顶。当洪水位高于堤顶时，发生漫顶。为防止漫顶发生，修筑子堤挡水；
3.2管涌。常发生在堤脚和基础处，由于水流冲刷带走细颗粒土，留下砾石形成渗漏通道，或在堤内挖鱼塘、种水稻等破坏了覆盖层，使地下高压水上冒，形成管涌。管涌较少发生在堤身处，有时生物洞穴造成堤身管涌。
3.3散浸。由于堤身为沙土，密实度小，渗透系数大，高洪水位时，堤身内浸润线抬高，水由堤内坡渗出，形成散浸。
3.4滑坡。有基础的原因，也有堤身的原因。基础的细颗粒土被水冲走或黏土基础经水长期浸泡，强度减弱，承受不住堤身压力，产生滑坡。堤身内存在裂缝或经水长期浸泡，内摩擦力降低，也可能出现滑坡。
3.5崩岸。形成崩岸的原因复杂，因出险堤段不同而异，目前对崩岸原因有不同解释。洪水期，出现水下顶冲崩岸，有可能掏空堤基，十分危险。近年来，洪水退后，出现多处严重崩岸，河滩后退，严重威胁堤防安全。
3.6裂缝。基础不均匀沉降、滑坡等原因使堤身产生裂缝。
3.7塌陷。由于堤身存在大蚁穴等缺陷或基础沉降形成塌陷。
4 病险堤坝综合治理技术
4.1堤坝坝体处理技术。堤坝坝体的病害多表现为渗透破坏和变形破坏。产生渗透破坏的原因主要是在堤坝填筑时，碾压不实、土体疏松或堤坝老化失修，使坝体某些部位抗渗坡降降低，坝后出流部位残留过大的剩余水头，侵蚀土体。
4.1.1劈裂灌浆是堤坝体加固的最好方法之一，在我国已运用了20多年，处理病险水库已达200余座，堤防2000余km。土坝坝体劈裂灌浆已由原来的中低土坝向高土坝发展，在大坝渗透破坏严重的情况下，配合其他应急措施，利用特殊工艺，可以实现快速劈裂，10～13d就可形成帷幕，初步解决土坝坝体的渗透稳定，以后再逐步加固。
4.1.2振动沉模防渗板墙技术是治理江河、湖泊堤防普遍存在的渗漏隐患的一项垂直防渗新型施工技术。采用先进的双模板沉模灌浆新工艺，形成的板墙具有连续无接缝、无开叉等优点。它除形成一道防渗板墙帷幕外，对板墙两侧一定范围内的土体还有挤压密实作用。既可保证工程质量，又能节约工程成本。
4.2覆盖层处理技术。坝下覆盖层多是洪水冲积形成，一般颗粒比较粗，筑坝以前必须做防渗处理。大多采取槽孔式混凝土连续墙处理。一种是将混凝土连续墙一直浇至坝顶，混凝土浇筑量较大；第二种方法需放空库水，利用高压喷射灌浆技术重做覆盖层防渗体系是一较好的方法。它的优点是工程造价低，施工速度快，不需要开挖，不破坏坝体，不需要放空库水，只要根据设计的防渗体范围钻孔喷浆营造防渗体即可。
4.3接觸带处理技术。坝下接触带包括河槽段、岸坡段截水槽与基岩的接触带、坝体内防渗土体和刚性建筑物的接触带等。多采用压力灌入水泥浆的办法，但有的情况，尤其是在小裂隙比较发育的花岗岩或一些火成岩地基时，此办法效果并不好。原因是注浆时用套管封孔，阻浆面积太小，压力水泥浆的流窜方向和数量不好控制。接触带的防渗水泥灌浆，不仅未解决好接触带的漏水问题，反而由于压力水泥浆自基岩裂隙中窜出，沿坝轴线附近劈开了坝体，在坝体内形成刚性水泥板。
4.4堆石面板坝处理技术。一是自坝顶建造混凝土防渗墙；二是进行综合技术加固。综合技术方案包括坝前坡面防渗、部分堆石体加固和周边处理等。坝面的防渗材料一般采用复合土工膜，它的优点是能满足物理、力学要求，抗渗性能好，适应变形能力强，造价便宜。
4.5坝下基岩岩溶的处理技术。有些坝趾下基岩的漏水通道没有封死，尤其在岩溶地区溶洞、裂隙发育，水库建成蓄水后，由于高水头的压力，漏水大量增加，在与坝内防渗体接触部位极易发生冲蚀，危及大坝安全。配料灌浆技术对一些裂隙和溶洞比较大的地层，是一项科学、有效、经济的处理办法。该方法是利用不同粒径的块石、碎石、粗砂等组成级配材料，颗粒大小可根据溶洞裂隙和流速的大小确定。放入溶洞、裂隙中的块石能够存得住，不被冲走，起到充填岩溶空隙、减小水流速度的作用。在注入的级配料中灌注压力水泥浆，使级配料胶结在一起并和岩溶、裂隙的孔壁牢固结合，把洞穴堵死。
参考文献：
[1] 李爽.综合防渗技术在堤坝防渗加固中的应用.《科学技术创新》.2014（03）.
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