沈建平

(杭州广正建设工程有限公司,杭州 311100)

堤围常见问题及其加固技术的思考

沈建平

(杭州广正建设工程有限公司,杭州 311100)

堤身的滑坡、裂缝及渗漏是日常运行中堤围的常见问题，堤围的各个部位都有可能出现，主要原因是堤围局部的沉陷、堤围土体的干缩或滑坡，对堤围进行防渗措施的比较与分析，有目的的对渗透处理进行探究。针对堤围所处地理位置和堤身及堤基的具体地质情况，阐述了堤围常见问题及其处理方法，提出相应的防渗加固措施，满足堤围的防渗安全。

堤围；裂缝；滑坡；渗漏；灌浆法

0 引 言

根据多年对堤围的养护与运行的日常管理经验，洪水过后围堤一般都会发生一些裂缝或滑坡，堤基甚至发生渗漏。所以凡是洪水过后都必须全面检查堤围，及时处理出现的问题，防止更大问题的出现。

堤身的滑坡、裂缝及渗漏是日常运行中堤围的常见问题，堤围的各个部位都有可能出现，主要原因是堤围局部的沉陷、堤围土体的干缩或滑坡[1]。

从成分来分，有沉陷裂缝、干缩裂缝及滑坡裂缝，从走向来分，有龟裂、横向、纵向裂缝。

在围堤发生的问题中较为严重的就是堤围滑坡，极易致使堤围失事的出现，有以下4种原因造成此问题：

1)施工质量不达标，没有充分压实。

2)坡度过陡。

3)排水棱体出现失灵致使浸润线升高。

4)堤基有弱土层或淤泥构成，基础差。

堤围工程中最常见的问题是堤围渗漏，即坝身中有水体透过而致使水土流失现象的发生，因为构筑土质堤坝的原料即土料有着一定的透水性，所以如果土料没有夯实或者选择不当，在高水位的持续作用下就会使得坝体里的水分增加，抬高了出溢点及浸润线，如果处理的不及时，则极易出现漏洞、塌坑及滑坡的出现，严重危害着土质堤坝的稳定与安全。

浸润、散浸、集中渗透、流土、管涌及溃块是其主要的演变过程，原因是多方面的，包括地质地形、筑底材料及施工质量等方面[2]。

下面将简单分析这些问题并提出相应的解决方办法。

1 处理堤围裂缝的方法

根据围堤裂缝的不同情况及其原因，处理的方法也不同，其中灌浆法和开挖回填法是两种最为常用的方法。

1.1 灌浆法

若堤身出现内部裂缝、堤围裂缝较深或裂缝过多且开挖较难，严重影响堤坡稳定时可以采用灌浆法：

1.1.1 施工程序

钻孔由划定的位置进行，再此孔中插入小于或等于此孔径的钢管，连接钢管与输浆管，灌浆则采用泥浆机及灌浆机完成。若灌浆机缺乏，重力灌浆可以弥补。

1.1.2 灌浆压力

灌浆质量直接受到灌浆压力大小的影响，灌浆压力的选择首先要保证堤身的安全。

1.1.3 灌浆孔布置

灌浆孔的布置应根据对裂缝位置、分布及深度，堤身渗漏情况及堤围施工填筑质量的探测与调查情况决定。

1.2 开挖回填法

如果表层裂缝和防渗部位裂缝的深度不大则可采用开挖回填法，其是一种较为彻底的处理裂缝方法。

1.2.1 处理横向裂缝

会导致顺缝漏水情况的出现，最终致使堤身穿孔，所以要开挖回填各种横缝，处理要彻底，同时水顺缝开槽要挖开。如果裂缝深度较大，阶梯型应成为沟槽的开挖形式。如果横缝贯穿了，则必须进行与裂缝十字相交的结合槽的开挖，回填必须在沟槽呈现梯形断面后再进行。

1.2.2 处理纵向裂缝

如果由均匀沉陷而造成的纵向的裂缝深度及宽度较大，则必须进行开挖回填；若裂缝宽度较小，堤身受到的威胁也较小，则可以只将缝口封闭，或者先封口后处理。

1.2.3 处理干缩裂缝

若干缩裂缝在均质堤围地面出现，则一般可在水浸入堤身时自行愈合；若出现较深的干缩裂缝或土体的含水量因雨水沿裂缝渗入而增大，致使裂缝区的土体的抗剪强度降低，裂缝继续发展，处理时可用开挖回填法。

先将少量石灰石水灌入到裂缝中以使得其更清晰，挖槽时沿着石灰痕迹，洒湿槽周围并用同样的土料进行回填，夯实分层进行，表面上采用沙性保护层填筑。若干缩裂缝出现在黏土堤身上，则应全部清除裂缝表层土后再用原设计的土料分层压实填筑。

2 堤围滑坡处理

2.1 开挖回填

开挖回填主要针对的是因为施工质量较大而出现的滑坡问题，具体的处理方式是先挖出滑坡部位的全部土体，再压实时采用好的土料进行填筑。如果堤身内部还有软土层存在，则应也将其清除后再进行回填处理，堤脚的排水设施也必须在开挖回填后处理好。

2.2 放缓堤坡

对于边坡过于陡峭而引发的滑坡则应该将坡堤放缓，具体的处理方法为挖除滑动的土体下部或全部的隆起部分，修复时按计算出的安全坡度进行；同时，应石洞第一堤身的断面进行加大，坡面也进行一定程度的加厚，堤脚的排水设施也必须做好。

2.3 压重固脚

砂石的加固坡脚应在滑坡坡脚处使用，对其抗滑能力进行增大，此方法可以有效地防止滑动的出现，最常用的两种形式为成为帮坡的压坡体及又名平衡台的镇压台。

2.4 清淤排水

要想解决堤基有淤泥层或软弱层所引发的滑坡问题，最有效的方法就是清除全部的淤泥或软弱层。清除分布较大的淤泥或软弱层，是一个十分困难的事情，这时可以先对堤脚部分进行清除，然后挖一条导渗排水沟进行排水，以此来降低淤泥或软弱层的含水量，并且通过在堤脚砂石料作为压重固脚，增加抗滑的能力。

3 堤围渗漏处理

为了防止堤身和堤基因为渗流而遭到破坏，这就需要对此事先进行防渗措施，为了增强堤身和堤基的抗渗流破坏能力，减小渗流出逸坡降和降低堤坝浸润线的情况，在处理上根据“前堵、后排、中间截”的原则进行。堤围渗控措施共分为4种类型，分别是堤外黏土铺盖堤外黏土铺盖、堤基垂直防渗、堤内压重和堤内排水减压井[3]。

3.1 堤外黏土铺盖

采用黏土铺盖防渗时要分析堤基相对不透水层埋藏的是否较深，透水层是否较厚，以及临水侧是否有稳定滩地之后再做出判断。

计算铺盖的长度和厚度，以保证延长的渗径满足堤坝的稳定要求。在对铺盖加固的堤段确认范围时，应该全面的考虑，不仅仅要考虑防渗安全，还要与经济作比较，有些透水层是天然弱透水层，可以很好的作为防渗铺盖，天然铺盖不好的部分可以进行黏土铺盖方法。

在确定这一措施之前，应该具体、科学、细致的调查清楚天然弱透水层及下卧透水层的分布、级配、厚度、渗透系数和允许的渗透坡降等情况，一些有堤身挡水部位，还要用联合铺盖和黏土斜墙加以巩固，使堤身防渗能力更好。

3.2 堤基垂直防渗

根据透水层的埋藏深度和防渗墙达到的深度考虑是否用堤基垂直防渗方式，这种方式还分封闭式、半封闭式和悬挂式：

1)封闭式防渗墙底是不透水层，有着非常好的防渗作用，但是由于它与堤内外地下水相脱离，就会使地下水环境得到改变，由此可以引发一系列的生态问题，所以不能轻易的使用这种方法。

2)悬挂式防渗墙主要针对的是土层上部进行防渗的措施，它是通过延长渗径来降低堤内水头、减小出逸坡降和降低堤身浸润线，但往往效果不是很好，在实施措施之后还是有渗透量。

3)半封闭式防渗墙恰恰是在这两种的中间，它不但可以有效地降低堤内水头、减小出逸坡降和降低堤身浸润线，还可以与堤内外地下水相互联系。

垂直防渗墙要想深入砾砂层，甚至进入更深的残积土层，就必须采用射水法造墙和高喷防渗墙技术：

1)对于高喷法技术来说，它是一种比较传统的技术，单价相对较高。

2)而射水造墙法则是一个单价相对较低的新技术。

3.3 堤身压重

在堤身背水侧培土压重，要把握浸润线不要在堤坡溢出。为了符合后排原则控制渗流，需要堤坝背水面填筑的土料透水性要很好。

平工堤段按照1∶10压重体填筑，堤身控制浸润线是1∶8。背水堤坡的浸润线出逸点低于压重体顶面高程1.5m，边坡达1∶6，顶宽通常是4～6m。如果出逸点数值比较高的时候，就算是修筑了一级压重也无法满足需求的时候，可以按照多级修筑，以此节约土资源。

3.4 减压井与堤内排水

通常情况是沿堤坡内脚埋设反滤体与导渗沟，通过堤基与堤身共同渗透的水，还可以运用到专门排水泵以及其它排水设施中去，以此来提高堤身与堤基的稳定性以及干爽性。在给深层基础渗透水辅进行减压井排水的时候，能够达到更好的防渗透的破坏作用。

4 结 论

根据地理环境以及具体的情况来说，对堤围进行防渗措施的比较与分析，有目的的对渗透处理进行探究和确保大堤的裂缝，具体的解决措施可以参考堤防工程推出的具体措施。

该工程的具体处理办法，通过分析比较这些方案进行：选取射水法垂直防渗墙、黏土斜墙、黏土铺盖方案，并通过减压井排水以及原反滤导渗排水沟来满足需求。利用这些方法的主要优势在于成本较低，操作简单，可运用在具有滩地的堤段，且当地有较好的防渗土料。假如在当地的条件允许的情况下，这是应该最先考虑的方案。

为了满足堤身与堤基的渗透要求，混凝土垂直防渗墙的防渗垂直效果比较显著，可以用在堤外无滩地填筑黏土铺盖的堤段上，在旧堤身内施工过程中，防渗墙的轴线处在堤顶中心线偏上游，旧堤顶与墙顶高程一样高，依据不同堤段的地质状况，墙底高程计算确定于，墙体允许的渗透坡降>45，防渗墙整体渗透系数标准为≤1×10-7cm/s，混凝土墙体厚度有30cm，墙体混凝土强度≥14MPa，J=0.35。桩号1+983到2+650段以及0+437到0+950段的堤外主河床接近堤脚，无滩地。

举例来说，运用防渗方案里的黏土铺盖法，通过沿堤的纵向筑围堰，对基坑进行排水以后，接着拦河坝开闸放水，或填筑黏土铺盖，减少了江河水位以后，接着填筑黏土铺盖，通过分析与比较以后，拦河坝开闸放水的施工方案的总体特点是：整体预算不合理，施工难度较大，所涉及的范围较广。

在基坑排水以后，进行填筑黏土铺盖方案以及堤段增江主河床筑纵方案，主要缺点包括：填筑1～6m高的基坑排水量大、黏土铺盖量大、围堰填筑工程量大、围堰难度大，所以，对于上述的说法，在运用减压排水井以及原反滤导渗沟的基础上，防渗主要采用了混凝土垂直防渗和黏土斜墙以及堤外填塘固基的方法。

从地质勘察报告上的数据显示，该工程的堤段堤身粉砂的含量比较高，但是部分堤段堤身密实度较低，特别有些地方还出现了孔洞现象，然而，根据不同情况，大堤进行加固时要采用不同的施工措施，堤身可以毋须防渗透也能满足其需求。

[1]牛运光.浅议堤防加固措施[J].中国水利，2000(06)：32-34.

[2]张珂妍，李想.堤坝防渗方案及适用条件[J].水利科技与经济，2009，15(03)：246-247.

[3]宋革中.浅析水利工程防渗成因及加固技术分析[J].中国城市经济，2011(20)：174.

1007-7596(2014)01-0251-03

2013-11-02

沈建平(1970-)，男，浙江杭州人，工程师，从事水利工程建设管理工作。

U656.2

B