水利工程堤防渗流问题及防渗加固技术探讨

引言：

大中型河道堤防作为保护区域河段防汛安全屏障，在近年来由于渗流所带来的安全隐患突出，而其对堤防土体稳定性作用减弱。由于堤防土体渗流还存在引发隐患积累，导致工程抢险增加潜在几率。根据堤防土体的透水性以及堤防土体、土基等方面分析，找出堤防渗漏地点，根据不同的工程情况进行防渗漏处理对策设计。

1 水利工程堤防渗流概述

堤防在保障河道安全和沿岸安全方面发挥着重要的作用，堤防的稳定性关系着地区防洪以及社会、经济的持续运行。堤防渗流影响着堤体的结构完整性和长久存续，堤防渗流与其土体透水性、堤体结构以及地基的承载条件等密切相关。在研究堤防渗流时不仅要对其物理性渗流规律进行考察，还需要对周边水文条件以及堤体内部的应力情况进行考虑 [1]。综述和概括堤防渗流的情况对下一阶段的防渗加固措施的设计具有一定的指引作用，使堤防得到更高质量的安全保障。

2 水利工程堤防渗流问题

2.1 堤体土壤透水性大导致渗流集中

土料的特性和特性状态决定了堤料的渗透方式和渗透速率。透水性较强的堤料则产生区域的集中流，从而使渗流沿着这部分区域快速渗透，导致局部相对含水率的增大和堤料的相对应力的增大。高含水率的情况经常出现在堤料压实度不均或填料粒径不均匀的情况中 [2]。由于集中渗流的影响，孔隙水压力的变化导致土料局部的力竭失稳，严重影响堤料的基本抗渗特性，在一定条件下的渗漏失稳风险加剧。受土料特性、堤料厚度、局部水（或洪）灾害加载情况的影响，其问题往往产生的风险受土料、厚堤及水（或洪）灾害的影响，应优先在加固设计中采取土料改良及水力控制等对策措施。

2.2 堤体结构不均匀或存在裂隙引发渗水通道

堤体施工过程中存在结构不均匀性，包括土层厚度差异、填筑不密实以及施工接口未紧密处理等，都会在堤体内部形成潜在的渗水通道。裂隙的存在使水流能够快速穿透堤体内部，降低了土体本身的抗渗能力。水流沿裂隙渗入堤体，不仅造成局部饱和和孔隙压力增大，还可能引发微小的土体位移和沉降，逐步影响整体稳定性 [3]。结构缺陷和裂隙的形成通常与施工工艺、材料选择及堤体应力分布相关，需要在加固策略中通过修复、加密和结构优化措施加以解决，以阻断渗流通道并恢复堤体连续性。

2.3 河床或基础渗水条件复杂造成堤体整体受渗

堤防堤基和河床水文地质状况决定着堤体的整体受渗状况。堤基含水层分布不均、地下水位经常性起伏、堤防河床渗透系数相差过大等情况致使堤体出现整体受渗情况。渗流从堤基进入堤体底部导致堤体整体承载力及稳定性变化及形成堤体内部上升水和孔隙水压力。堤基受渗不仅取决于堤基本身的地质环境条件，还会受到河道的流量和洪水冲击的影响。堤防总体渗流较难设计且相当紧迫，如何从堤基处理、排水体的设置及水文要素的监测等多个角度控制堤体自身受渗也是对堤体进行系统控制的条件。

3 水利工程堤防渗流问题的防渗加固技术策略

3.1 改良堤体土质、增设抗渗材料以控制透水性

渗透系数是堤体土料本身的特性，由该特性所决定的渗透不均匀性是影响堤防防渗的最重要的因素，堤防的土体改良控制渗透对确保工程安全起着至关重要的作用。堤防土体改良首先要进行土体物理性质分析，确定土的颗粒组分、孔隙特征及渗透系数，结合水文条件、堤体高度选择相应的改良方案。通过粘土、膨润土或透水性较弱的人工材料填筑来提高堤防的密实度与透水性，可以消减局部较严重渗流区；对土料在填筑施工中应严格把关料线含水率、压实度、摊铺层厚，杜绝改良土体材料与原有堤防土体之间产生空隙，形成漏浆的薄弱部位；在高渗区或重要防护地段宜采取加设粘土、砂砾及砂砾土料复合抗渗层或土工膜复合层等进行防渗处理，防止渗透流线集中于土基沉降沟等薄弱部位形成坑塘，并达到坝基层分布孔隙水压力平衡的作用[4] ；土体改良应在堤防地区具体土料渗透试验及土样情况动态调整土壤配料比与施工参数。通过土体改良与设置抗渗材料，从源头上降低水流渗透速度，堤防渗水控制的通达性，提高堤体抗渗性能以及整体的防渗能力。

3.2 修补裂隙、优化堤体结构布置以阻断渗水通道

渗流通道的出现是由于堤防裂缝和堤防构造不均匀导致的，靶向裂缝处理及构造改进是增强堤防渗流控制的根本。裂缝处理主要是明确堤防裂缝位置、延伸位置、裂缝宽度和程度，采用注浆、水泥砂浆封堵或特殊封堵胶粘剂充填等方式恢复堤防的连续性，阻塞渗流通道，防止渗流沿裂缝集中溢散；构造改进则是通过堤防横断面、水力集中及应力分布位置，通过调整土质堤层厚度、调整抗渗构造位置等，调整渗流位置，降低局部孔隙水压力。对于缝面结合部、堤防填筑接头及堤顶与堤坡相交部位加强加固处理，则可以阻断部分渗流通道，在沿缝面方向阻止渗流产生集中力强的薄弱环节。同时，堤防构造改进、缝面处理可结合监测过程数据信息，对缝面处理效果，堤防渗流影响状况进行处理，从而对堤防管理进行动态调整和精细处理 [5]。基于缝面处理及堤防构造改进可以有效阻断堤防内部渗流通道，堤防整体抗渗性得以增强，同时，堤防结构可以较好承担不同水文条件下渗流风险，确保长期安全运行。

3.3 加强基础处理和排水设施，改善整体防渗条件

堤基础整体性差，堤防整体防渗状况是基础渗水条件复杂引起的最大瓶颈，基础整体处理和堤体排水结构设施建设是基础防渗的整体解决思路。基础处理可采用深层夯实、换土低渗透性材料、埋设地下隔水墙等措施，降低地基层地下水向堤基渗流；对于基础含水层分布不均匀及地下水位变化大的问题，应结合长期监测结合排水结构设施布局，确保排水设施长久性和通畅性，形成局部排水、整体引排的堤基排水体系；应针对堤体长度、堤坡比、地基地质情况及水位变化特点综合，埋设盲沟、排水板、集水管网等设施，与堤体结构一体化设置，防止形成新的渗流薄弱环节；施工、养护中应检测排水设施的功能状态、周期调整水量，保持设施长效性、功能持续性发挥作用。基础处理及设施排水的结合有效解决了堤基渗水入口的源头控制，降低堤体底部孔隙水压力，同时改善了整体水力状况，达到堤防整体防渗条件形成的目标，确保多水文条件下堤基保持稳固和安危、堤防的长期运行提供了可坚持的技术服务[6]。

结束语：

堤防渗流问题反映了水利工程中材料选择、结构设计和基础处理的内在联系。通过系统分析问题成因并制定针对性加固措施，可以有效提升堤防安全性和耐久性。改良土质、优化结构、强化基础处理的综合策略表明，渗流控制需要技术与工程管理协同推进。本文提供的方法不仅在理论上明确了堤防渗流的主要影响因素，也为实际工程提供了可操作的加固方案，对保障沿线防洪安全具有实际指导意义。

参考文献：

[1] 冯德新 . 河道堤防渗流安全复核及防渗加固技术研究 [J]. 水利技术监督 ，2024（11）：196-198.

[2] 王印 . 水利工程中堤防防渗施工技术的应用研究 [J]. 工程技术研究 ，2023，8（19）：96-98.

[3] 周洋 ， 雷泉龙 ， 张腾 ， 等 . 地质雷达探测技术在城区堤防渗流工程中的应用 [J]. 黄河水利职业技术学院学报 ，2023，35（2）：9-14.

[4] 陈尚芬 . 防渗加固技术在水库堤防工程施工中的应用 [J]. 建筑与装饰 ，2024（18）：133-135.

[5] 丁贯西 . 截断堤防渗流通道的钢板桩防渗施工技术 [J]. 珠江水运 ，2024（10）：128-130.

[6] 王婷 . 堤防加固工程渗流稳定和堤坡稳定计算与措施 [J]. 陕西水利 ，2023（7）：70-72.