浅谈河道堤防工程渗漏原因及防渗措施

摘 要：堤防是防洪工程体系中最基本的措施，也是防洪的重要屏障。在堤防的设计中，当堤基渗流出逸比降不能满足规范要求时，堤基会产生管涌、 流土等渗透破坏。因此，全面掌握堤身工况、堤基渗流特点、堤防渗漏原因，采用合理的渗流防治措施是确保堤防安全工作的重要前提。

关键词： 河道堤防；渗漏；防渗措施

随着社会经济的快速发展，城市化进程不断加快，人们的生活水平不断提高，对水资源的需求越来越大。河道作为储存水资源的重要方式，能够很好地实现防洪排涝以及抗旱的功能，同时又能给人们提供休憩、玩耍的场所。河道治理[1]是一项系统工程，它包含蓄水、防洪、改善生态景观等一系列功能。为了满足上述功能，势必要在河道上修筑坝堰、堤防等拦蓄河水。当前的河道治理工程中存在很多问题，其中渗漏是河道堤防工程中常见的问题之一，此问题将导致整个工程使用效率下降低并对下游人们的生命财产安全造成一定威胁，因此需要采取必要的减渗措施。

1 堤防渗漏原因

我国现阶段的河道治理中的堤防工程，特别是早期的堤防工程都存在着不同程度的渗漏现象。其总体原因可分为以下几种：（1）方案设计不合理。由于设计人员设计水平有限，没有根据工程地点的具体地质情况做出合理的设计方案导致渗漏问题经常出现；（2）施工过程不合理。在施工过程中结合面上出现了分层现象，导致了水平向的渗漏；在施工过程中将整个工程分成了很多小块，最后将这些小块结合起来在连接处出现缝隙从而导致了渗漏；（3）材料质量不合格。材料质量不合格使得坝体整体不均匀从而出现坝体沉陷和渗漏；（4）后期维护管理不到位。工程缺少适时的保养导致其承受能力下降从而引发渗漏问题。

2 堤防防渗技术措施

为了防止堤身、堤基渗透破坏，必须采取防渗加固措施。渗透破坏的处理主要从两个方面入手：（1）提高堤身和堤基本身的抗渗能力；（2）降低渗流的破坏能力。现对国内外防渗措施原理及特性分述如下：

2.1 垂直防渗

垂直防渗[2]是通过置换、填充、挤密、冻结和化学作用在岩层中形成垂直的防渗墙，从而达到阻水截水的目的。垂直防渗对地质的适应性很强，特别适用于浅层透水地基，按施工方法不同分为以下几种：

（1）置换法。置换法是指用防渗材料置换原来土体从而形成不透水的防渗墙。置换法的施工包括开槽、填充、成墙等几个步骤，它成墙连续性好但施工成本较高。

（2）喷射法。[3]高压喷射灌浆法是利用钻机钻孔，然后将喷浆设备下入孔中向四周土体喷射高压水和气体对土体进行切割破坏，再向孔中喷射高压水泥浆，使之与土体混合凝结形成一道防渗墙。高压喷射灌浆法根据喷浆方法可以分为定喷、摆喷和旋喷三种，其中定喷适用于粉土和砂土，摆喷和旋喷适用于粘性土、砂土、砂卵石层或存在地下障碍物的地层。高压喷射灌浆法成墙连续性好、防渗效果优良但是成本较高且喷射的废浆可能会对环境造成污染，需要进行专业处理。

（3）搅拌法。[4] 搅拌法是利用深层搅拌机对较为松散的土层与注入的水泥浆进行强制搅拌形成圆柱形的水泥土桩，在通过各个桩和桩之间相互搭接成一道防渗水泥墙。深层搅拌法首先对搅拌机械进行定位、调平，启动机械动力装置向土层进行推进直达设计深度；然后对钻杆进行缓慢提升，提升过程中喷射水泥浆并进行强制搅拌。为确保成墙效果，需要保证土体与水泥浆充分混合，完成一个深层搅拌桩后，对机械进行移位，并重复前述过程，从而完成一道由深层搅拌桩相互搭接而成的防渗墙。深层搅拌形成的垂直防渗墙在当前的技术可以到达22m左右，效果优良、适用于各类土壤、成墙方法简单、设备移动简便、施工效率高。

2.2 水平防渗

水平防渗的主要目的是减少水资源渗漏，提高水资源利用率，改善生太景观。水平防渗材料[5]一般为黏土和土工织物，适应地形变形能力差， 容易出现裂缝或土工织物撕裂形成新的集中渗漏。水平防渗大致可以分为以下几种：

（1）阻断防渗。阻断式防渗[6]主要是利用混凝土等材料进行防渗，这种防渗仅可以减少水量损失问题，有一定抗冲能力，但完全阻断了河道与地下水之间的联系，是一种不可持续的防渗方式。

（2）粘土防渗。粘土防渗可以很好地降低渗漏，不会完全阻断河道与地下水之间的联系，是一种很好地防渗方式，但是在施工过程中防渗层容易被有机物污染，产生絮凝物使渗透系数增加。在使用粘土防渗时需要对有机土进行一定处理。

（3）复合土工膜防渗。[7]合土工膜是一种新型的防渗材料，它是将土工膜和土工织物复合在一起形成的不透水材料，具有质轻、抗拉、抗变质、延展性好、抗渗性能好、便于运输、造价低等特点，广泛应用于堤防渠道、水库除险加固等工程中，并取得了良好的效果。

3 总结

社会的快速发展和人们生活水平的提高，水利工程起着不可磨灭的作用，是人类生存不可或缺的工程。水利工程防渗技术的好坏直接影响到整个工程的质量，当下渗漏和防渗问题赢得了人们的广泛关注，同时致力于新的防渗技术，以求更好的效果。防渗技术有很多种，但是应根据具体的情况选择最合理的方案，已达到效果的最优化。

参考文献：

[1]王华，李力.浅淡建设单位对河道治理工程的质量控制[J].黑龙江科技信息，2011（35）.

[2]庞琼，王士军，谷艷昌，等.土石坝垂直防渗加固措施综述[J].水利水运工程学报，2014（4）：28-36.

[3]李渭滨.高压喷射灌浆法的现状及其在水工建设上的发展前景[J].人民长江，1982（5）：74.

[4]童小东，蒋永生，龚维明，姜宁辉，龚晓南 .多功能喷射深层搅拌法装置的工作原理[J].东南大学学报，2000（5），30：78.

[5]肖璐.水利工程的防渗材料及防渗技术的探讨[J].科技博览，2011，建筑与工程，533.

[6]李安国.我国渠道防渗工程技术综述[J].防渗技术，2000，6（1）：l-4.

[7]张宏兵.水利工程施工中防渗技术分析[J].建材与装饰，2014（49）：103-104.

作者简介：项文月（1992-），女，重庆人，研究生，研究方向水工结构工程。