水利堤防加固工程中防渗墙施工技术分析

龙保成

（江西省赣西土木工程勘测设计院，江西 宜春 33600）

水利堤防需要全天候产生能效，长期服役的堤防工程难免会出现损伤，不断累积的损伤，会导致堤防局部质量下降，在堤防内部水体巨大的冲压力下，可能出现渗漏。如果不及时对渗漏进行处理，会因为堤防缺口而引发决堤洪灾，所以应针对堤防质量不足点进行加固建设。

1 水工堤防加固工程

水利工程堤防加固工程，是指针对堤防局部、整体，采用防护、堵漏、填充等施工技术，提高堤防质量的一项工程措施。能够有效改善堤防质量，避免水体冲压给堤防带来的损害。堤防堵漏措施主要有防水涂料层、灌浆作业、防渗墙法等。

2 水工堤防加固防渗墙法分析

2.1 防渗墙功能分析

防渗墙的功能是预防渗漏，避免水体与堤防结构直接接触，承担水体冲压力。防渗墙通常会建在堤防内侧质量欠缺部位，弥补堤防质量不足，承担范围内水体冲压力，利用防渗墙的不透水特性，有效阻隔水体进入堤防内部。

防渗墙的两种形式是临时防渗和永久防渗。临时防渗，利用防渗墙临时阻隔水体与堤防结构的接触，通过加固技术对质量不足部位进行加固，在堤防质量恢复标准后，拆除防渗墙，多应用在条件受限制的情况下；永久性防渗墙，则直接作为质量改善措施进行使用，同样具有良好的功能性与应用价值。

2.2 防渗墙应用特点

不透水性，是防渗墙最为突出的功能特点，因防渗墙的材料为不透水材料，水体只能与防渗墙的外部接触，很难侵蚀到防渗墙的内部，即使防渗墙表面出现细微缺口，内里同样能够对水体冲压力产生良好的阻隔效果，防渗能力十分强大。

结构稳定性。在强大的水体冲压力作用下，如果防渗墙结构不稳定，即使墙体内外不被水体渗透，也会在冲压力作用下发生偏移、倾倒，导致防渗效果“大打折扣”，所以合格的防渗墙必然具备良好的结构稳定性。

成本较低。建设防渗墙使用混凝土、钢筋等传统工程建设材料，用量不大成本相对较低，具有良好的经济性。另外，部分防渗墙采用泥浆材料，成本消耗比混凝土更低，经济效益更高，但是泥浆防渗墙因为应用限制较多，所以并不常见。

施工简便。虽然现代防渗墙建设方法、类型较多，但大多防渗墙的施工流程、步骤都十分简短。如射水法，只需要采用射水装置将原有土体破坏之后，再用混凝土对破坏结构进行浇筑即可，施工十分简便。

2.3 防渗墙常见施工方法

2.3.1 组合钻机开槽法施工

组合钻机结构相对复杂，包括多头钻头、支架、悬吊钢丝绳、卷扬机、反循环系统、配电盘、砂石泵等。依靠主机传统系统，使并排组合的潜水钻对土层进行切削，产生的土渣随着钻机的反循环砂石泵排出，形成符合施工需求的槽孔。人工防渗墙建设流程依次为：安置隔离体橡胶囊、安置导管、浇筑、拔除橡胶囊隔离体、再循环。

技术要点：整体施工准备、混凝土浇筑。整体施工准备包括测量放线、导槽砌筑、钢轨铺设、安置调试组合钻机、钻机架定位，准备充分的前提下才能开槽；混凝土浇筑，要尽可能保持浇筑的连续性，不可以出现作业中断，特殊原因中断时间不超过2 min。

2.3.2 多头小直径深层搅拌桩施工

依靠主机传动系统，使相互并列的钻杆旋转，旋转钻头推进钻机后，缓缓将钻机向指定点推进，过程中要保持钻机直线前进，当钻进深度达到规范标准后，提升搅拌设备至槽孔孔口。将水泥泵连入孔口内部，再开启水泥泵使水泥浆灌入孔口内，用搅拌装置将水泥浆与堤防内部原土充分搅拌，形成防渗土桩墙。

如果防渗面积较大，需将钻机向前推进，直至前期修筑的防渗土桩墙的搭接端，以形成连续的防渗墙。要重点检查水泥浆的质量，因水泥浆是实现防渗功能的主要材料，必须经过相关的防渗测验才可以实际应用。

2.3.3 液压开槽机开槽法施工

开槽机主要由底盘、液压系统、工作装置、排渣系统、起重设施和电器系统组成。开槽机在两条轨道上运行时，液压系统产生的动力传输到带有刀排的刀杆，刀杆上下反复切削形成槽孔，切削产生的土渣，落入槽底处具有反循环排渣功能的排渣系统排出。在槽孔内通过人工或者灌注泵，将合格浓度的泥浆灌入其中，泥浆凝固后形成性能良好的防渗墙。

另外，选择开槽法施工需要结合实际防渗面规模，如果条件符合，还要重视开槽机刀杆、刀排的选型，以免出现槽孔过大，增加施工难度与施工负担的问题。

2.3.4 射水法施工

射水法主要采用二代机组，由造孔机、混凝土浇筑机、射水装置、正循环系统等组成。由卷扬机带动造孔机的槽孔成型装置，反复冲击防渗面形成槽孔，根据槽孔水平面划定相应的水平行驶路径，确认无误后将二代机组放置在行驶路径的一段使其横移，通过射水装置不断喷射高压水柱，以此来破坏堤防内部的原有土体，掉落的土渣由正循环系统排出。原有土体清理完毕之后，开启混凝土浇筑机进行浇筑作业，形成防渗墙。

3 防渗墙施工技术要点分析

3.1 工程概况

某水利堤防工程，全长约2.9 km，堤防迎水侧面积为81.66万m2，该工程使用年限已久，存在许多安全隐患，其中以渗漏问题最为严重，需进行除险加固。

原堤防地面工程高度为23.4～26.5 m，防洪墙体高度要超出堤防高度3.2 m左右，外侧堤顶部宽度2.1～4.3 m。该工程地质环境较为复杂，图纸主要包括壤土、淤泥、全风化花岗岩等，根据该工程地质评估报告可见，该工程地质环境良好。

3.2 防渗墙施工技术分析

通过对堤防渗漏点的勘察，表明堤防上存在3处渗漏点，均属穿透性渗漏，最深处已超出堤身厚度的2/3，须尽快采取加固措施。为提高施工技术的适用性，在确认渗漏点具体情况之后，决定对其中2处渗漏点采用液压开槽机开槽法进行处理，剩余渗漏点采用射水法。

在液压开槽机开槽法施工过程中，首先统计了渗漏点的高度、宽度、深度，结果显示2处渗漏点的高度分别为0.8 m、0.5 m；宽度分别为0.4 m、0.7 m；深度分别为2.3 m、2.1 m，针对检测结果该工程选择了相应规格的刀杆、刀排依照上述流程进行施工。

射水法施工，先直接对渗漏点进行钻孔，之后依照上述流程进行施工，施工过程中，重点注意射水破坏原有土地的规模，根据该工程的计算知，破坏原有土体2.4 m3，射水完毕后，对破坏规模进行了测量，结果显示无误。此外，为了避免孔洞内出现杂物，还进行了相应的清理工作，以保障混凝土浇筑结构的质量。

4 结语

防渗墙施工3年后，堤防地基没有出现渗水现象，且结构沉降整体均匀。说明结构在地质条件下的稳定性表现良好，解决了堤防的渗漏问题，取得了良好的经济效益和社会效益。