河道堤防出险原因及治理方法研究

张 伟

（甘肃省天水市秦安县水务局，甘肃 天水 741600）

水利水电工程施工中，仅在河道堤岸的临水边和背水边出现明显的水头差，将导致堤岸严重渗流，在汛期随着水位的升高，也会迅速形成低洼浸润线，同时在不断抬高、低洼时渗透比逐渐增大。堤岸渗流产生的渗透比超过土体结冰后，将对土体造成严重的破坏。第一类安全隐患会加速渗透破坏的整体效果。目前渗透、破坏的主要原因有多种，因此，要明确堤岸发生渗流的主要原因，采取有效措施加以解决和防范，以确保堤岸的安全与稳定。

1.河道堤防出险的主要类型

根据过去的经验来看，目前河道堤防出险主要包括开裂、滑坡、渗透破坏等诸多问题，其中渗透表现为管涌流土冲刷和渗漏等相关因素。而渗透则包括河道堤防自身的险情，堤身和堤基相互接触产生的险情以及堤基险情三种不同类型。因为堤身的物质组成不够均匀，而且填筑的密实度效果也不够完善，部分堤段、堤身壤土土质不佳，出险砂壤土或存在明显的孔洞裂缝还可能表现为散进坡坡漏斗等各种不良隐患。堤身和堤基相接触产生的险情，则是因为在筑堤过程中没有做好及时清理，堤身和堤基的接触物非常复杂，第3种则是受到堤基自身的抗水性能影响。

2.堤身渗透破坏的主要出险解决方案

当渗水漏洞时会造成背水坡出险冲刷脱坡等问题，严重威胁背水坡的稳定性，甚至还会导致滑坡等危害。目前对于严重渗水主要以加宽增厚堤身为主，也可以在临水坡做垂直防渗，对于不危害的背水坡抗滑稳定性可以尽可能地提高坡身的冲刷效果，而对于漏洞则需要在汛期来临前进行全方面的检查，对漏洞及时地修补探查，对于洞穴是先开挖通过填土的方式有效除险，如果开挖回填困难，也可以采取灌浆的方式加以处理。而集中渗流则能够对堤身与穿堤建筑物基础接触面和集中渗流高喷或静压灌浆进行有效处理，对堤身与穿堤建筑物侧墙之间的集中渗流，采取接触面灌浆处理的方法，对新老堤身相结合的水平层加以处理，从而提高堤身防护的整体效果。目前对堤基的渗透破坏需要采取科学的渗流计算。对背水坡及堤后地面渗流点严格控制。汛期出险的渗流管需要进行除险加固，对砂砾石堤基的强度和呈现问题，采用科学有效的防渗措施，包括截流、排水、平铺等多种设计方案。由于淤泥堤基的容重比较小，压缩比性比较高，还有吸水性等问题，出险滑动或者缩流破坏以及不均匀沉降等现象十分地普遍。在水利工程项目施工处理中，需要直接挖除或者靠大堤排挤等方式比较适合接近比较薄的淤泥层或者荷载过大经过加固处理；另一类则是加固处理后，通过打沙井预压加固以及控制加固和过滤等适用于比较厚的较大土层，当坝高不大、淤泥强度不是很低的情况下，需要采取放缓坡堤的方案，在低角处加盖，对于淤泥范围不大，埋藏比较浅薄的可以全部挖除，在黄土层经过水流冲刷后很可能出现脱水层问题，所以要在大堤基础的土层出险时做好防渗透。这对于一般浅层可以采用明挖的施工处理方案，如果裂隙发育比较深，则可以利用帷幕灌浆的方法加以处理。

3.河道堤防出险施工技术

3.1 帷幕灌浆防渗建设技术

在帷幕灌浆的防渗结构之前，灌浆必须严格按照设计比例进行配置，以确保灌浆的流动性和凝胶化达到预期的结果。将准备好的水泥浆液沿膛孔注入岩石裂缝。灌浆后，可以提高基岩的整体强度，大幅提高水压填土的不渗透性。

图1 河道堤防出险施工技术

3.2 高压射流不渗透性墙的建造技术

高压射流不渗透性墙结构可以直接使用高压射流冲击泥浆，破坏土壤层，整合土壤层和土壤颗粒。冷凝后，不渗透性墙逐渐形成，提高了防渗效果。液压堤坝的，采用高压喷射防渗墙施工方法前，必须用钻床钻孔，将灌浆管放入内部，用灌浆管喷嘴快速喷吹高压灌浆。用于搅拌土层改变土壤的土层结构与浆料合并。高压喷射防渗技术由于操作简单、适用范围广、建设费用低廉，是目前最常见的防渗技术。

3.3 混凝土挡墙的建造技术

混凝土防渗墙属于可合理直接控制防渗墙厚度的垂直防渗建设技术，与墙体分项配套非常紧凑，因此可以提高防渗的安全性和可靠性——防渗墙。混凝土防渗墙主要分为浅型和深型两种。浅类型混凝土的深度通常为10-30 m左右，厚度保持在100-250 mm。主要用于河流填土工程或水库基础厚度小于30 m。水力填土项目。厚混凝土不渗透性墙的厚度约为600-800 mm，通常用于水头超过20 m的水压填土项目。

3.4 分离灌浆防渗建设技术

分裂灌浆结构的防渗技术主要通过自压将水库分割成裂缝，使灌浆流入裂缝，形成垂直和垂直于堤坝的防渗帷幕，具有防止漏水的效果。施工过程中，需要配合水库的轴进行展开控制，用灌浆强制注入灌浆形成不渗透体。由于分裂灌浆建设技术的简单工艺和低成本，它具有非常好的效益。由于施工时间较短，使用的灌浆材料非常普遍，可以有效降低施工难度和环境污染，是目前使用最普遍的防渗工艺。

3.5 垂直方向的塑性防扩散技术

垂直方向的塑性防扩散施工方法主要是使用铲斗链挖掘机挖掘整个水库，喷洒抗塑性膜和回填，在沉淀和固化后形成复合防渗帷幕。整个保护膜没有接缝，防渗效果非常好。垂直方向的塑性扩散防止技术主要用于平原、较小的蓄水池和河流。

3.6 水泥-土混合桩挡墙的建造技术

水泥-土壤混合桩的防渗建设技术主要是通过使用水泥浆液，它在凝结后与土壤混合形成防渗墙。在建设过程中，主要将深层混合桩机用于建设，水泥浆液可以与细粒泥沙层或少砂砂砾层直接集成。整体建设流程简单、高效、更低。

3.7 自动固化砂浆防渗墙的建设技术

自硬化砂浆防渗建设技术是基于塑料混凝土防渗墙建设技术优化的，可以使用水泥膨润土和少量缓凝剂形成自硬化砂浆。自动硬化砂浆可以形成不渗透性墙的保护层，提高不渗透性墙的不渗透性性能。液压防渗结构更加复杂，建设组织困难，建设要求非常高。在建设水力堤坝时，需要注意堤坝基础和堤坝斜面的施工质量，进行有效的管理。建设负责人必须严格按照项目的规格和设计。挖掘坡度率也必须符合工程设计条件，不允许分阶段清扫堤坝坡度。通过详细引进水力堤漏水工程技术，根据各种水力条件和漏水特性进行分析和针对性处理，可以使水力防渗工程适合当地情况，提高水力堤的施工质量。

4.加强河道出险管理的措施

4.1 落实基础工作

针对河道水系需要进行系统性拟定和规划，对管理范畴予以明确。通过长期以来的实践我们发现，在对河道进行管理、保护以及开发等工作中，水系规划可以作为重要的凭据。在河道出险管理范畴中，在水域、岸线等方面都具备较为理想的地理条件和自然环境。在黑河流域防洪工程中，当地数年来缺乏大量降水并且表现出严重的淤积现象，滩地面积逐渐扩大，继续开展保护和规划工作。在相关水利部门工作中，需要针对重点河湖岸线和水域进行规划制定。同时，借助管理措施，进一步研究当地水域和岸线利用情况，针对河道水系规划实现更高的编制水平，并对当地的水系、河道等方面实际状况予以全面探查，对期限内水系布设、河道工程布局等进行研究并设定规划，将河道出险管理实际情况作为依据，对实际工作进行指导，从而打好基础便于后续河道出险管理工作的实施。

4.2 加强岸线管理

在河道出险管理项目中，在黑河流域两岸分布着当地经济发展最为发达的地区，沿河地区呈现出迅速的经济发展态势。近年来将行政审批体制作为支撑，对岸线实施了更强的管理工作。在后续实践管理过程中，需要对涉河项目加强相应审批管理力度。对相关管理规范予以严格执行，并针对岸线重点实施管理保护工作，针对建设项目防洪能力、河道运行状态受到的影响等情况进行定期审查。针对一些项目工程已经通过了审批建设，需要动态式跟踪调查工程项目的运行状态，从而对工程项目的安全性、完整性予以维护。

4.3 持续推进河道治理工作

想要实现对河道整治工作的持续推进，需要对“人水和谐，治理一段达标一段”的工作理念予以坚持。在实际开展整治工作中，需要对多方面力量、资金、资源等予以全面汇聚，按照规划要求，保证河道可以实现防御灾害、调控河势等目标，在河道整治工程中尽可能实现综合效益的进一步提升。治理方要严格地按照合同规定进行日常工作，而管理方应该派专业人员进行监督工作，并及时对河道的养护工作效果进行考核和评估。并建立档案管理制度，维护之后要进行相应的备案处理，若发现河道堤防有潜在问题或是隐患，要及时进行预防工作，将危险消灭在萌芽阶段。河道养护工作可以面向社会进行招标，然后选择性价比最高的养护公司进行河道治理和维护工作，实现管理和养护分离的制度。

4.4 加大城市防洪排涝工程建设力度

各个城市需要对自身经济发展情况予以考虑，对污水管网、污水处理厂、污水泵站、雨洪调蓄工程、雨水泵站、雨水管网等方面建设予以落实，并对雨水和污水的使用方法和使用量进行合理设定。对河道防洪排涝工程建设予以妥善落实，在城市中针对洪涝紧急抢险、预报预警系统等措施进行完善，实现河道防洪减灾能力的显著提升。

5.结语

在我国经济快速发展过程中，逐渐对水利工程予以高度重视，在实现防洪减灾工作目标过程中，河道出险管理在其中发挥着重要的作用。对于经济社会全面协调发展而言，对河道出险管理工作的加强是一项必然要求，也是对防洪减灾能力进行加强过程中的基础。只有对河道实施合理的管理和利用，才能对河流的健康发展予以保证，从而充分发挥出防洪减灾功能。