李 曈

（河南水利投资集团有限公司，河南 郑州 450000）

1 概述

枯河，在荥阳市北部，属于黄河流域，发源于郑州市上街区廿十里铺肖洼村，流经王村镇、高村乡、广武镇三个乡镇，至郑州市花园口保合寨北注入黄河。枯河全长40.60 km，流域面积227.69 km2，荥阳市境内全长26.85 km，流域面积196 km2。枯河上仅有唐岗水库1座中型水库，总库容2 798万m3，控制流域面积163.40 km2。枯河防洪标准为20 年一遇，流量：0.20～0.30 m3/s。年径流量为630.72～946.08万m3。

根据中小河流治理规划，水利局对枯河进行综合治理，治理范围为荥阳市枯河荥高公路至西大村段（桩号2+300～10+262），长7.96 km，主要建设内容为：河道疏挖治理7.96 km，堤防加固15.92 km（左、右岸），重建桥梁6 座，新建、重建排涝涵闸21 座，河道险工护砌8 处，长1.75 km。工程总投资1 602.89万元。

2 堤防渗水原因分析

枯河，属季节性河流，河道功能主要以行洪为主。2013-2016年，虽遇强降雨，河道运行一切正常。2017 年5 月22 日，荥阳市突降暴雨，枯河连霍高速以北部分河段堤防背水坡出现渗水、塌陷，雨水溢入河岸农田，加重了两岸涝情，致使枯河存在极大的安全隐患。雨后，荥阳市水利局组织专业技术人员到现场进行了勘察，分析堤防渗水原因。经现场观测，此次出现渗水的堤防均为左岸，共有两部分河段，一部分是9+350～9+500，一部分是9+900～10+000 处。为了分析渗水原因，一是观察渗出水的浑浊度，枯河渗水均为清水，首先可以排除堤防内部出现空蚀的可能性；二是观察渗水的位置，从渗水的位置以及土层观察可以分析出渗水原因可能是因为河道治理后新老河堤结合部分的问题。经过对整段河道的排查，发现距渗水河段下游600 m 位置，一处跨河桥梁正在修建，桥梁东侧修建了临时便道，临时便道上游堆积了施工土方，由于河水排泄不畅造成枯河水位抬高，在高水位运行下，加上部分河段新老河堤结合部分处理不到位，致使枯河出现渗水。

3 防渗措施选取

在防渗措施的选取上我们决定采用临水截渗的方法，但也充分考虑了以下两点因素：一是防渗措施要尽量减小对堤防的破坏性；二是随着社会的发展，人们需求层次的提高，河道治理在保证其传统水利功能的同时，要兼顾生态河道的建设理念，不选硬性的工程措施来防渗，尽量保护河道的自然生态面貌。

堤坝防渗加固技术主要分为水平防渗加固技术和垂直防渗加固技术。文章通过高聚物防渗墙和简易混凝土防渗墙两种措施比选，来阐述确定枯河堤防防渗的方法。

3.1 高聚物防渗墙

高聚物防渗墙技术是近年来发展起来的堤坝防渗加固新技术，具有快捷、超薄、微创、轻质、高韧、经济、耐久、环保等优点，符合堤坝除险加固的迫切需求，逐步成为中、小型水库及堤坝防渗加固的主要措施。适用于在粘质土、粉质土和砂类土填筑体或地基内构筑高聚物防渗墙。

高聚物防渗墙施工工艺：根据堤坝防渗设计要求，在需要防渗加固的堤坝段内，利用静力压入设备，将特制成孔钻具压入堤坝中，形成连续的超薄型孔模。在孔模内植入注浆管，通过注浆管向孔模内注射双组份高聚物材料。高聚物材料发生化学反应后体积迅速膨胀，填充满孔模并固化，形成高聚物片状体，相邻孔模的高聚物片状体紧密胶结在一起，便形成连续超薄高聚物防渗墙，从而达到提高堤坝防渗性能的目的。（上述的双组份膨胀性高聚物注浆材料是由两种组分材料混合后发生化学反应、同时体积快速膨胀的一种高分子化学材料。反应后的高聚物注浆材料凝固体不降解、无污染，具有良好的稳定性和耐久性。）

3.1.1 对堤坝扰动较小

高聚物防渗墙技术是通过静力压槽形成宽约50～120 cm，厚约1～3 cm 的薄片槽孔，利用高聚物材料自有的膨胀性和流变性形成薄片状高聚物防渗体，是一种“微创”修复技术。

3.1.2 施工工艺新颖

高聚物防渗墙是利用双组份高聚物材料膨胀起到土体防渗的效果，工艺新颖，但是需要一定的机械设备，对堤顶宽度有一定的要求。

3.1.3 施工快不需养生

高聚物防渗墙压槽、封槽、注浆连续作业，施工快捷。材料反应后15 min即形成90%左右的强度，不需养生。

3.1.4 耐久性好

高聚物材料轻质，有一定的柔韧性，与土体紧密粘合，协调变形，不宜发生弯曲断裂现象；高聚物材料长期埋入土中，不会滋生昆虫和被老鼠等啮齿类动物食用，可以抵抗霉菌和真菌的侵蚀，不会发霉和腐烂；在地基环境下一般的含盐、酸或者洗涤剂的水溶液中，高聚物材料有良好的稳定性。

3.1.5 环保无污染

高聚物注浆材料凝固体在长期被水浸泡的情况下不会降解或者腐烂，也不会对水质造成污染。高聚物防渗墙技术采用的是非水反应类高聚物注浆材料，对地下水和土壤无污染。施工过程不需要水的参与，施工现场整洁，有利于环境保护和节省资源。

3.1.6 对堤顶宽度有一定要求

由于高聚物防渗墙施工过程中需要成孔设备和注浆设备，因此，对堤顶宽度有一定的要求，堤顶宽度≥3 m。

3.2 简易混凝土防渗墙

随着混凝土防渗墙施工工艺的不断发展，将混凝土防渗墙技术应用于土坝防渗加固，已成为水利工程防渗加固的一项重要措施。混凝土防渗墙根据墙体结构类型一般可以分为:桩柱型混凝土防渗墙、槽板式混凝土防渗墙和板桩灌注混凝土防渗墙。由于枯河渗水现象不是很严重，并基于混凝土防渗墙的施工做法和原理，研究了一种类似于槽板式混凝土防渗墙，但比槽板式混凝土防渗墙工艺更为简单的简易混凝土防渗墙。

简易混凝土防渗墙施工工艺：在临水坡开挖简易混凝土防渗墙基槽，开挖深度控制在40～60 cm，坡基一定要开挖至坡底（新老河堤结合部位以下），首先在基槽底部铺设一层土工布，土工布铺设时要采用顺河水流向压层铺设，压层铺设宽度≥20 cm；之后，在土工布上浇筑C20 混凝土，厚度20 cm，振捣密实待混凝土达到初凝后进行回填土。

简易混凝土防渗墙施工特点分析：适用于乡村级河道。简易混凝土防渗墙适宜于土质堤防，且有生态需求的河道，施工后不影响河道护坡生态效益的发挥。施工工艺简单。简易混凝土防渗墙对技术没有特别的要求，不涉及新材料，易操作。

3.2.1 双重防渗

土工布及混凝土的浇筑，可以起到双重防渗的效果。

3.2.2 对堤防影响小简易混凝土防渗墙较传统的混凝土防渗墙来说，不用竖向成槽，施工更好控制，对堤防基本无影响。

3.2.3 施工速度快、成本低，经济实用

简易混凝土防渗墙是一种较常见的施工方法，施工速度快、成本低。

3.2.4 对堤防无特殊要求

简易混凝土防渗墙适宜于季节性河流，水位不能太高或者做导流施工。

高聚物防渗墙属于垂直防渗，简易混凝土防渗墙属水平防渗。水平防渗使用较少，垂直防渗技术是根据我国堤坝防渗加固的需要，特别是1998年长江、松花江和嫩江发生的特大洪水发生后迫切的防渗加固需求，快速发展起来的防渗加固技术，目前已在堤坝防渗加固方面广泛应用。

4 结语

经过对以上两种防渗方法的比选，并结合枯河渗水的情况，选取了经济、实用的简易混凝土防渗墙方案。简易混凝土防渗墙土方回填后，堤防护坡上可以继续播撒草籽或铺设草皮，不影响河道生态功能的发挥。施工完成后，经核算，简易混凝土防渗墙比高聚物防渗墙施工造价每平方米节约了200 元左右。所以，一定要全面分析河道出现渗水的原因，根据河道渗水的程度和河道的实际情况，并结合项目资金，合理选用防渗措施。