何彦东

（甘肃水利工程地质建设有限责任公司，兰州 730000）

1 水利工程堤防施工技术的应用意义

水资源既可以保障人们的基本生存， 又可以将其转换成各种不同的能量，从而促进社会和经济的发展。 然而，目前我国大部分的固定水都是天然形成的，在转换、提取方面遇到了诸多问题，若不加以有效控制，可能会造成水灾，对人民的生命和财产造成极大的威胁。 在这样的大环境下，要想有效地解决水资源短缺问题，必须加强水利设施的建设，做好水资源的统筹安排。 为此，有关部门应该对水利设施的建设给予足够的关注，并加大对其的管理力度。

堤防施工技术是指在建设堤防时使用的一系列技术和方法，以确保堤防的稳固、安全和持久。 堤防是为了预防河流溢出和海水入侵而建造的人工土工结构，因此，堤防建设和维护至关重要。 堤防施工技术在水利工程中扮演了至关重要的角色。 首先，堤防施工技术是防止洪水侵害农田、城市和其他关键设施的首要手段， 能够大大减少经济损失和人员伤亡。 其次，各类堤防施工技术促进了水资源的合理利用，支持农业、工业和电力生产，为经济的可持续发展提供动力。 同时，现代堤防施工技术更加注重与自然环境的和谐， 保护湿地和河道生态，确保鱼类的正常迁徙。 与此同时，各类堤防施工技术的进步和新材料的应用不仅增强了堤防的稳固性， 还能够有效降低施工成本，大大缩短施工工期。 水利工程建设中，堤防是为了防止河流、湖泊和水库溢出，防止海水入侵以及维持水位稳定而建设的关键设施。 堤防施工技术是保证其功能和稳定性的基础。 当前，水利工程建设中常见的堤防施工技术如图1所示。

图1 水利工程建设中的堤防施工技术

由图1 可知， 当前水利工程建设中的堤防施工技术主要有沟槽开挖技术、堤体压实技术、防渗技术、坡面保护技术及排水技术。 为了更好地分析各类技术在水利工程中的应用价值，研究将对每种技术展开详细说明，通过了解每种堤防施工技术的关键工艺和主要作用， 进而为解决各类水利工程问题提供新的参考。

2 工程背景和前期准备

本文以甘肃省某水利工程为研究对象， 研究该工程中的堤防施工技术及其对于水利工程建设的意义和价值。 在正式开始施工前，需要准备好堤防施工的相关填筑料。 好的堤身填筑料不仅能够增强堤防结构的牢固性和耐久性， 同时也决定着整个施工技术的成败。 在目前的堤防施工领域中，常用到的堤身填筑料有砂砾石填筑料、 沙壤土填筑料、 黏土填筑料3种。 应根据具体施工项目环境的不同，选择合适的填筑料，并且分析不同施工条件下各种技术的选择方案， 从而保障堤防施工的顺利开展[1]。

3 堤防施工关键技术

3.1 沟槽开挖技术

在项目开工前， 有关技术人员应结合施工方案和施工环境，全面研究河道的具体状况和开挖方向，做好地质勘探工作并确保施工环境中的一切设施设备均正常。 另外，在这段时间里，技术人员要重点关注开挖工程的具体施工进程，以保证开挖方向的准确性和工程施工质量。 在正式开挖工程中，导流沟的开挖方式主要有两种：首先，技术人员要在沟槽旁开挖一条沟槽，以保证两侧开挖的效率；其次，施工人员可以在两个渠道同时进行挖槽作业， 从而有效地提高了挖沟的施工效率和施工质量。 图2 所示为沟槽开挖施工示意图。

图2 沟槽开挖施工示意图

在进行沟槽开挖时，技术人员应选用1 m3左右的挖掘机，这种挖掘机具有更多的灵活性， 可以最大限度地提高挖掘作业的效率和质量。 同时，在开挖过程中，技术人员还要使用装载机来搬运开挖过程中产生的泥土， 以确保在开挖过程中不会出现沟槽堵塞、破损等问题。 在开挖过程中，测量员还要清楚地标明开挖坡面上的河岸和河堤之间的距离， 从而提高开挖的精度。 为了保证开挖位置的准确性，在开挖过程中，技术人员还必须在沟渠附近做好地基的准备工作， 以便在开挖的时候，通过推土机将剩余的土壤清理干净，将开挖后的沟渠表面填满，从而最大限度地保证了开挖和施工方案的一致性，进而确保了工程的施工质量和安全。

3.2 堤体压实技术

在堤体挖掘过程中， 需要采用堤体压实技术确保堤体土壤达到所需压实度，从而保证整个堤体稳定性。 良好的压实度能够确保堤体的稳定性， 提高土壤的承载能力并减少土壤的压缩和变形。 由于不同的土壤具有不同的密度和压实性能，因此在进行堤体压实操作前，需要对施工地的土壤进行检验，从而确定最佳的压实水分含量和最大干密度。 此外，土壤的压实性能在很大程度上取决于其水分含量。 为了达到最佳的压实效果，需要控制土壤的水分含量在其最佳压实水分含量附近。在堤体压实过程中，需要用到振动压路机、滚压机、跳跃夯等设备完成压实任务， 具体的工具选择需要参考当地的土质情况。 为了确保最终的压实质量，需要经过多次分层压实，且每层土壤需要经过多次压实。

3.3 防渗技术

在堤防施工中， 防渗技术也是确保堤防牢固的关键技术之一[2]。 渗透是影响堤防稳定性和功能的主要因素之一，因此防渗技术在堤防施工中至关重要。 当水从堤防内部渗透时，可能导致渗透线上升、堤体内部压力增加、土壤颗粒被冲走，甚至可能导致堤防的滑动或坍塌。 在堤防施工中，主要从以下5个方面进行防渗操作，如图3 所示。

图3 防渗技术

图3 中，主要通过黏土防渗、塑料膜防渗、混凝土或沥青防渗、 砂砾过滤层防渗、 深层防渗帷幕5 种方式达到防渗目的。 其中黏土防渗是指使用高塑性的黏土作为堤体的一部分从而形成一道防渗层。 黏土在适当的水分含量下，其紧密性可以极大地减少水的渗透，从而确保堤防牢固不易崩塌。 塑料膜防渗是指使用高密度聚乙烯、 聚氯乙烯或其他合成材料的防渗膜，铺在堤体的内部或底部，形成阻止水渗透的屏障。 混凝土或沥青防渗则是指在堤防的内部或底部铺设混凝土或沥青层，以防止水渗透。 砂砾过滤层是指在防渗层的外部使用砂砾材料建设过滤层。 该层可以降低水流速度， 防止细颗粒被冲走，并允许渗透水顺利排出。 深层防渗帷幕防渗则是通过注入法在堤体下方形成一道深层的防渗帷幕， 以切断潜在的深层渗透路径。 综上，上述防渗方法均能形成有效防渗层，从而确保堤防的牢固稳定。

3.4 坡面保护技术

坡面作为堤防的主要组成，由于直接受到水流、波浪、风、雨水等自然因素的影响， 需要对其进行保护从而确保整个堤防结构的完整性[3]。堤防的坡面是堤防结构中与水体直接相接触的斜坡部分，包括向水一侧的前坡和远离水的后坡。 坡面的形态、 坡度和结构稳定性对于堤防的整体性能和安全都起到至关重要的作用。 常见的保护技术包括：抛石保护、混凝土护坡、使用混凝土制成的格室或格构块、植被保护、使用生物可分解或合成材料的防护垫或毯、塑料或金属的席篷或网格、沉箱法以及灵活的铺装结构。 抛石保护是最传统的方法之一，通过在堤防的斜坡或破面上抛放适当大小的石块， 形成一个稠密的石层，防止水流直接冲刷土体。 混凝土护坡是指使用预制的混凝土块或现场浇筑的混凝土层进行保护。 该方法可以提供坚固的保护层来对抗强大的波浪和流速。 格室或格构块保护通常是由混凝土或其他材料制成的模块化单元进行坡面保护，主要用于保护堤防斜坡。 在某些情况下，植被也可以作为一种有效的破面保护方法。 通过种植适当的草皮或其他植物，可以减少水流对堤防表面的侵蚀。 根据施工环境、经济预算和所需的保护级别， 选择合适的技术对于确保堤防的长期稳定性和延长其使用寿命是至关重要的。

3.5 排水技术

堤防施工中的排水技术关注的是如何有效地从堤防体内和堤防两侧迅速地排放雨水和渗透水， 以确保堤防的稳定性和安全性。 不良的排水可能会导致水在堤防体内聚集，增加渗漏和滑移的风险。 堤防施工中常见的排水技术有纵向排水、横向排水、排水层、集水井和泵站排水、搭建防渗墙排水和地表排水。 纵向排水主要通过在堤防内部设置纵向的排水沟或管，使水沿堤防的长度方向流出。 纵向排水中的设施通常在堤防的底部或中部进行布置。 横向排水方法则是使用横向排水管或沟将渗透到堤防内部的水导出， 这样不仅能够有效减少堤防内部的水压，还能防止渗水带走堤防的土壤。 排水层是指在堤防结构内部设置一层排水材料，如砂砾，以促进水的流动和排放。 集水井和泵站则是在堤防的低洼地带设置集水井，再通过泵站将水抽出并排放到安全地带。 总之，适当的排水技术不仅可以保证堤防的稳定性和安全性，还可以延长其使用寿命。选择哪种排水技术应基于堤防的地理位置、气候条件、土壤性质、施工经费以及预期的堤防功能。

4 结语

本文论述了堤防施工技术对于水利工程建设的价值和意义， 对堤防施工中的关键技术进行了详细描述并提出了改善措施。 在堤防施工中，沟槽开挖技术、堤体压实技术、防渗技术、坡面保护技术以及排水技术是确保堤防牢固的关键技术。研究结果表明， 良好的堤防施工技术能够最大限度地保证水利项目的正常运行，使其安全、稳定、可持续地发展，对于水利项目的发展具有重大的研究价值。