海堤加高加固施工技术研究

吴少锋

（东莞市洪梅镇水务工程运营中心，广东 东莞 523000）

堤坝是水利工程建设中决定工程建设质量与运行效果的重要组成部分[1]，堤坝护岸的安全管理是影响水利工程实际应用效果的重要因素[2]。由于受长时间水流冲击的影响，堤坝容易出现渗漏问题，导致水利工程的运行存在一定的安全隐患[3]。若不进行及时的维护与加固，将会影响堤坝整体的使用寿命，造成水量损失，影响水库蓄水，还会导致大坝变形或破坏[4]。堤坝出现渗漏的原因主要是由于坝体岩土中的颗粒结构与土壤黏性在水源长期的冲击作用下遭到破坏，进而导致堤坝的稳定性下降[5]。因此，水利行业相关部门针对该问题提出了相应的治理措施[6]。通过实施合理有效的加固处理技术，可以有效提高堤坝抗渗能力，保障其在动态发展的水源环境下保持相对稳态[7]。因此，结合堤坝的实际情况实施合理的加高加固施工技术是保障其安全性的重要基础。

因此，本文以海堤为研究对象，针对水利工程项目海堤加高加固施工技术展开研究，希望可以为相关堤坝的维护管理工作提供借鉴，助力水利工程的安全稳定运行。

1 海堤加高加固施工技术设计

1.1 海堤加高加固施工参数设计

对水利工程堤坝进行加高加固处理的主要目的，就是为了提高堤坝的防渗能力[8]。因此，填筑施工就成为水利工程海堤加高加固施工中的重点。

本文设计海堤加高加固施工技术主要是以混凝土防渗墙为基础进行的，在具体的施工过程中，将原有堤坝的坝顶作为放线的基础平面，结合堤坝所在水域环境的水位信息，设置混凝土防渗墙的高度。其计算公式为：

式中：h为混凝土防渗墙高度（m）；H为海堤所在水域的最高水位（m）；h0为原始海堤的高度（m）；e为海堤所在水域的最大浪高（m）。

在此基础上，根据上述混凝土防渗墙测量放线的结构，在对应位置上安装模板立架结构。但由于原始堤坝已经出现渗漏的可能，直接在其表面进行安装施工可能会导致后续的工程稳定性难以得到保障。因此，本文在搭建混凝土型截水墙基础结构过程中，采用锯槽成墙施工方法进行施工。具体而言，就是利用锯槽机刀杆切割原堤坝表层结构，具体的切割深度也要结合混凝土防渗墙测量放线结果进行，其计算公式为：

式中：l为对原堤坝表层的切割深度（m）；λ为混凝土防渗墙单位质量的体积（m3）；a为混凝土防渗墙的宽度（m），也就是加厚厚度；b为混凝土防渗墙的长度（m），该参数值与原堤坝长度一致；k为水流对原堤坝土颗粒表面的摩擦力作用系数；ε为作为水域流程下堤坝单位长度水流的能量损失参量（m）；h为混凝土防渗墙高度（m）。

至此完成对海堤加高加固施工参数的设计，这为后续的施工提供可靠基础。

1.2 海堤加高加固施工具体方法

一般的堤坝防渗加固工程中，在对混凝土防渗面进行施工时，通常直接利用高压水枪喷浆灌入的方式，虽然能够快速地完成混凝土的防渗处理，但是由于冲击力的关系会导致混凝土表面产生残留物，不仅会对施工区域的水质环境造成影响，同时浆液中也可能会出现气泡，降低灌浆的施工质量。

针对该问题，在本文设计的防渗工程施工过程中，首先借助测量网测量了堤坝的地基深度，并抽取了地基的地质芯样，以此确定当前阶段堤坝的不透水临界位置。在具体的取样阶段，考虑到水下环境可能会导致取样结构遭到破坏，因此将导管与回转钻机相连。回转钻机取出的地质芯样可以直接进入导管，不直接与水文环境接触，最大限度地确保采样结果的可靠性。

根据采集到的不透水临界位置信息，对混凝土防渗墙进行施工。为了避免表面水生生物对坡面摩擦力的影响，对原堤坝坡面进行清理和修整，以堤坝坡面表面无明显附着物为基准。完成坡面处理后，结合海堤加高加固设置的施工参数以及采集到的在不透水临界位置信息，对坡角进行开挖施工。对堤坝两侧的坡角进行开挖处理时，要确保两侧的施工保持同步。否则当开挖深度较大时，可能会影响原堤坝的稳定性。

完成开挖后，对原堤坝坡面进行铺膜处理，按照铺膜、焊膜、缝底层布铺设、上层布铺设的顺序进行施工。其中，铺膜的单位密度不宜小于50 cm2，最大值不宜超过80 cm2，对应的焊膜以铺膜的衔接位置分布情况为基准进行，确保任意衔接点的连接强度不低于堤坝所在水域水流冲击的最大值。为了最大限度地提高堤坝的防渗效果，对于缝底层布、上层布的铺设需采用错位铺设的方式。借助不同布层之间的遮挡关系，保障堤坝在水流作用下的稳定性。在检查上述施工无误后，即可以实施对堤坝防渗加固工程混凝土防渗面的回填处理。

利用高压喷射灌浆防渗施工技术对堤坝坝基裂缝进行渗透覆盖施工。在实施具体的高压喷射灌浆防渗施工技术时，要确保喷射角度与堤坝的坡角度数保持一致，以最大限度地降低浆液在流动过程中的阻力，降低泥浆液对坝基土层的冲击力。以堤坝的实际防渗建筑等级为基准，对灌浆材料的配合比进行设置。若水泥浆液配合比误差较大，就需要停止灌浆工作，重新对水泥浆液配合比进行调整，以满足实际的施工需求。确保灌浆材料与坝基中土层颗粒达到完全渗透融合状态后，结束灌浆操作。

完成灌浆后，需要对堤岸表面的清洁边线进行相应控制，按照海堤加高加固施工的参数设计成果，采用土堤填筑后推法实施对施工结构边线的平整处理。

2 实际应用分析

本文将设计的水利工程项目海堤加高加固施工技术应用在实际的堤坝维护施工中，通过对比施工前后堤坝的运行情况，对设计施工技术的可靠性进行客观分析。

2.1 测试环境

选择某市海堤作为测试对象，主要包括堤坝、穿堤涵闸以及上、下游的泵站。堤坝总长度为12.97 km，堤顶高程为7.00 m，对应堤坝顶部的宽度为5.42 m、底部的宽度为12.50 m。在设计初期，为避免潮位变化带来的冲击作用，通过浆砌石在堤顶构建高程为6.45 m 的防浪墙结构。对海堤堤身的施工材料进行分析，其主要为碾压式均质土堤，考虑到设计时期水位的具体情况，堤坝上下游堤坡坡比均为1∶2.50，对应的护坡分别为浆砌石护坡和草皮护坡，堤坝可执行的泄量上限为39.92 m3/s。在历史运行过程中，堤坝经历了2次局部加固处理。但是由于所在水域浪高逐渐增加，对堤坝的冲击力不断增强，堤坝在经过长时间使用后，原有的加固结构已经无法满足其防渗需求，出现了不同程度的渗漏情况。

为了避免该问题继续发展，需要实施海堤加高加固施工，以确保堤坝的运行安全。

2.2 施工效果分析

按照本文设计的堤坝加高加固施工技术对项目工程进行施工后，为了验证海堤加高加固施工的有效性，竣工30 d 内对堤坝的渗流情况进行了监测。监测期间，以坝顶、坝身以及堤坝基底为监测对象，得到的数据详见表1。

表1 堤坝渗流监测结果统计10-9 cm/s

由表1 可知，在采取本文设计的海堤加高加固施工技术对测试项目进行施工后，坝顶的渗流量稳定在1.20×10-9cm/s 以内，坝身的渗流量稳定在8.00×10-9cm/s 以内，堤坝基底的渗流量稳定在2.30×10-9cm/s以内。按照水利工程项目相关要求，三者均达到了相关标准。由此可以看出，本文设计的水利工程项目海堤加高加固施工技术可以达到切实保障堤坝安全性的目的，具有一定的实际应用价值。

3 结语

海堤作为水利工程项目中的重要组成部分，在区域防灾减灾方面发挥着不可忽视的作用。在长期的水流冲击作用下，海堤可能会出现稳定性下降的问题，严重的会出现不同程度的渗漏情况。因此，本文针对水利工程项目海堤加高加固施工技术展开研究，从实际角度出发，对具体的施工方法进行细化研究，确保了堤坝渗流符合水利工程应用需求。通过本文的研究，以期为相关堤坝的加高加固工程施工和安全管理提供帮助。