一线防洪大堤堤身堤基渗漏的处理方法与方案选择

摘要：由于黄河下游的特殊情况，地上悬河的情况较多，堤防工程的防渗要求很高。近年来，暴雨洪水频发，黄河下游河道多次经受洪水威胁，大堤渗漏隐患较为严重。针对堤防隐患治理问题，本文以大堤安全为出发点，根据堤身、堤基不同情况的渗漏处理方法及技术措施进行了探讨，对不同情况下的处理方法及技术措施进行了详细论述。合适的处理方案是治理堤防渗漏，解决堤防工程安全隐患的关键。

关键词：堤防防洪；堤基堤身渗漏；处理方法；方案

引言

黄河下游河道的特点是：干流河道狭窄，旱季水流小；汛期大量来水，流速增大；下游河势多变，受水土流失和淤积的影响，堤防工程容易发生变化，导致部分堤防工程存在着一定的隐患。近年来，随着黄河下游河道水位因淤积抬高，一些堤防的渗漏风险加大。由于堤防渗漏问题是影响大堤安全的主要因素之一，因此，对大堤渗漏问题进行科学处理就显得尤为重要。本文参照黄河下游大堤的特点，对大堤渗漏处理方法及方案选择进行探讨。

一、一线防洪大堤渗漏的原因分析

1.1 影响堤基堤身渗漏的因素

影响堤基渗漏的因素有很多，主要包括以下几个方面：第一是堤基地质基础情况；第二是堤身两侧的河床和堤垸内土质以及覆盖层情况；第三是土堤本身的填筑土材质和施工质量。其中前两点影响的是堤防基础的防渗能力，第三点影响的是堤身的防渗能力。

堤基础中的粉细砂和卵石层等透水层的厚度和分布以及其之上的覆盖层厚度是影响堤基渗漏的最主要因素，当堤防基础之下存在较厚的透水层且其上的覆盖层厚度不够时，在洪水来临时的巨大水头压力下，在相对薄弱处极易形成渗流通道，即管涌。对于堤防安全造成重大影响。

而堤防填筑时的填土质量不佳，工艺不到位以及蛇鼠蚁洞等堤身孔隙，则是影响堤身渗漏的最主要因素，因为一线防洪大堤保护对象多为重要城市、堤垸，其使用年代很长。其建造时的条件和工艺水平有限，填筑土料质量良莠不齐，施工工艺也不如新建堤防先进，其粘土透水性和压实度达不到规范要求，因此导致堤身存在孔隙渗水。其次，因为洪水的冲刷导致堤身变薄也会对堤身的防渗能力产生不利影响。

1.2 堤基堤身渗漏的危害

黄河下游河道的特点是：河床纵坡较缓，下游河势多呈弯曲状，且上游而下的洪水携带有大量泥沙。容易造成河道变迁及河床淤积，导致河床抬高形成悬河，当洪水水位抬高后，堤防内外的水头差增高，极易造成散浸、流土、管涌等险情。

堤基渗漏的危害主要在于对堤防的破坏上，渗水在堤身和堤基形成通道，并带走堤身和堤基的土石，破坏工程基本结构。若不能及时发现和处理，将直接危害大堤安全，形成垮塌、溃堤。损害堤防工程和堤垸内人民生命财产，并破坏当地的生态坏境。

二、一线防洪大堤渗漏的处理方法

堤防防渗处理的方案对应渗漏原因主要分为两类，一类针对堤基和堤身自身，通过提高堤身密实度，消除堤身、堤基隐患，放缓边坡、填筑透水后戗或盖重等措施来直接抗渗透破坏的能力。另一类则是通过降低渗流出口比降和堤身的浸润线来减少渗流的破坏能力。遵循“前堵后排、保护渗流出口”的渗流控制原则，保护大堤安全。前堵就是在迎水面采取防渗措施，如修筑防渗铺盖、防渗斜墙和垂直防渗墙等；后排即在背水侧采取导渗和排水减压措施，如修筑导渗沟、排水褥垫、减压排水沟等。

对于堤身防渗，目前主要的处理方案包括填堵堤身孔洞，更换大堤填筑土，修筑迎水面粘土斜墙，堤身灌注水泥土防渗墙等方式，主要作用都是为了封闭孔隙或者提高堤防自身的密实度。提高防渗能力，减少散浸。

堤防基础渗漏，目前主流的处理方案分为水平防渗和垂直防渗两类。

2.1 水平防渗处理

当堤基浅埋强透水层，堤身背坡可能存在发生渗透破坏的风险，可采用临水侧铺盖及背水侧盖重的处理方式对堤防进行防渗处理，其中临水侧铺盖可以有效延长渗径，降低渗流出口比降；背水侧盖重则可以防止渗流洗刷堤身堤基，掏空基础危害大堤安全。需要注意的是，为了遵循前堵后疏的原则，临水侧铺盖应采取渗透系数较小的黏土提高防渗能力，而背水侧的盖重则应采用砂性土来保证水流畅通，从而达到“去水留土”的效果。

2.2 垂直防渗处理

垂直防渗通常采用灌浆截流的方式进行处理，同样出于前堵的原则，灌浆截渗墙一般布置在堤身的迎水侧，大多为水泥土桩连成防渗墙。其具体操作根据不同的施工方法和施工工艺会有所不同。主要有水泥土搅拌桩、高压喷射灌浆、帷幕灌浆等形式。垂直防渗处理对施工水平和施工工艺的要求较高。

一般发现堤基渗漏的时间在雨季汛期，往往先采取临时措施进行抢险，如外抱围，围井等措施进行临时处理。待汛期过后，再采取合适的方案对堤防进行除险。一般不在汛期中对大堤进行修复。

2.3其他影响堤防防渗的整治措施

堤防渗漏除了大堤本身及其基础的影响之外，还包括汛期来临时的外河与堤防内侧的水位差带来的渗透压力，因此，对黄河上游的生态整治，对沿线堤坡的防冲护砌，减少沿线的水土流失从而减少河水中的泥沙含量，避免淤积带来的水位上抬，也能有效的降低防洪大堤的渗漏风险和治理压力。这也是一种有效的系统性的整治方案。

三、一线防洪大堤渗漏处理的方案选择

3.1 方案选择原则

方案的选择应充分考虑当地的实际情况，包括地质条件、社会条件、自然条件等，经过对出险情况进行分析和对堤防的重要程度、经济技术比选分析后，选择最为合理的渗流控制措施。

3.2 方案比较分析

堤身防渗的方案根据堤防勘测得到的地质数据、施工条件及经济比选选取。一般来说，一线防洪大堤的保护对象都比较重要，为了确保安全，不会对原有堤身进行大范围挖填，一般采取水泥土浆封堵漏洞，堤身填厚，填筑透水后戗等修补措施进行处理。其方案比较经济，效果也不错。

对于堤基防渗则需要考虑水平防渗和垂直防渗的优劣进行选取。

水平防渗中本着不侵占河道原则，临水侧铺盖原一般不考虑，则主要考虑堤背水侧盖重。堤背水侧盖重能直接抵消下游出流水头，防止堤基渗透破坏，同时盖重层还能增加堤身稳定性，而且盖重为地面施工，工艺简单，其可靠性较强，加之盖重顶部可继续恢复为耕地或建筑用地，不影响使用。但该方案需要大量占地，一般的盖重设计宽度往往达到几十甚至上百米，建设时需要大量征地，若需利用盖重顶部土地，其改造的难度和成本也较高，因此该方案往往不适用于堤防沿线的居民和耕地聚集区等有大量土地纠纷的地区。

垂直防渗的方案则考虑堤身钻孔灌浆，通过加长堤身和堤基渗流的渗径，减小其坡降和流速，对于透水堤基适用性较好，在堤基防渗的同时可结合堤身加固一并处理。其占用的施工用地较少，对周边影响较小，且水泥土的强度、抗渗性等参数较高，有利于堤防安全。但此方案对于施工单位的水平、施工工艺要求较高。且为隐蔽施工，其防渗效果不确定性因素较多，造价较高。一般用于渗漏点的补漏，且后期需要对成果进行严格的检测以保证达到防渗效果。

四、总结

堤防工程是我国重要的基础设施之一，其安全运行关系到国家经济发展、社会稳定和人民生命财产安全，需要引起重视。近年来因受气候变化影响，极端天气增多，对堤防工程的安全提出了更高要求。因此，本文对黄河下游大堤渗漏情况进行了分析和探讨。

参考文献

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