嚴磊

郎溪縣龍須湖水庫管理處 安徽 宣城 242100

引言

透水堤基防滲工作是當前我國河道堤防工作的重要組成部分，我國的河道堤防一般都是依江河而建，其堤線受到附近江河地勢的影響，堤基一般多為沙土堤基，是典型的透水堤基。倘若透水堤基沒有進行防滲處理，那么就會導致堤基的沙土流失嚴重，堤基變薄，在洪水來臨時，透水堤基就容易出現(xiàn)險情。因此，有關工程部門需要對透水堤基進行防滲加固處理，以此來有效地提升透水堤基的防滲性，充分發(fā)揮出堤防的防洪作用，切實保障江河沿線居民的生命財產安全。

1 老郎川河防洪工程案例綜述

1.1 工程概況

郎溪縣位于我國安徽省宣城市，古稱建平。地處宣城市東南方，長江三角洲的西部邊緣，北方毗鄰南京市高淳縣、溧陽市，東南方與廣德市相接壤，西部緊鄰宣州區(qū)。老郎川河位于郎溪縣境內，其河道相對較為彎曲，且河床窄而淺。近幾年郎溪縣降雨相對較為集中，且暴雨頻發(fā)，經(jīng)常會形成規(guī)模相對較大的洪水，區(qū)內洪水災害相對較為嚴重，對郎溪縣的社會經(jīng)濟發(fā)展造成了嚴重的影響。

本次工程治理的位置為老郎川河的右岸濤城鎮(zhèn)段，治理河段全長為4.614km，屬于老郎川河左右岸堤防系統(tǒng)治理工程的一部分。工程建設主要內容為堤防工程，包含堤防加固、構建防滲墻、拆除穿堤建筑物、河道清障等工程項目。

1.2 地質概況

老郎川河是典型的平原河道，由東南向西北以蜿蜒形狀流經(jīng)工程區(qū)域，支流向其左右兩側進行發(fā)育，左岸支流為西支桐汭河，右岸支流為鐘橋河河面寬度為60～360m，河床深度為1～4m。河道上游的河段存在一定的堆積物。

工程區(qū)域內地形相對較為平坦，堤基外側有呈現(xiàn)不規(guī)則形狀的外灘，有零星的高漫灘存在，灘面寬度約為30～120m。一些外灘周圍有魚塘分布，圩堤內的河流為I級階地，階地的高度與灘頂高度相一致、I級階地的高度從上游至下游約為13.0m，并向河心進行傾斜，河床的高程一般為3～5m。

老郎川河工程區(qū)屬于典型的揚子地層區(qū)下?lián)P子分區(qū)，實地勘察揭露的地層主要被白堊系基巖以及第四系地層多覆蓋[1]。

位于宣城中段的白堊系基巖的主要成分為長石以及一些黏土礦物質，遇水源會迅速的膨脹崩解，其鉆孔揭露巖主要為粉砂巖以及泥質粉砂巖為主，局部存在砂礫巖以及泥質膠結，其埋深約為7.9～17.1m，揭露深度為1.3～22.3m之間。

而第四系地層主要包括第四系上更新統(tǒng)沖洪積層、人工填筑層以及第四系全新統(tǒng)沖積層。其中第四系上更新沖洪積層的上部為黏土層，下部為砂礫卵石層，其巖層從上自下分別為粉質黏土、細砂、中砂、粗砂、砂礫以及砂礫石。第四系全新沖積層與上述更新統(tǒng)沖洪積層的情況類似。人工填筑層主要是素填土為主，其厚度約為1.8～7.8m。

1.3 河流水系

郎溪縣的地表徑流水多來源于兩大水系，分別為水陽江水系以及太湖水系，二者皆屬于長江水系。郎川河是水陽江最大的支流，同時也是南漪湖最為重要的進水水源之一。1970年冬，當?shù)亻_挖新郎川河，從合溪口以上3km的栗園村，截斷并引流桐汭河水源經(jīng)由新郎川河直接進入南漪湖。河道相對較為寬淺且順直，與老郎川河的大致平行，全長23.3km。由此，桐汭河開始經(jīng)由新郎川河直接進入南漪湖，無量溪由老郎川河進行南漪湖，并在二者之間開挖一條連接河道，全長5.5km，底寬30m，以此來調節(jié)二者。并在白茅嶺農場的中斗村修建了中斗節(jié)制閘，以此來對無量溪流入老郎川河的下泄流量進行控制，強迫連接河進行分洪。

1.4 堤基現(xiàn)狀分析

老郎川河的左右兩岸的堤基已經(jīng)運行近百年，經(jīng)郎溪縣政府歷年的修繕以及加固，最終形成現(xiàn)在的規(guī)模。堤基從羅家村方向至保豐閘方向其建設高度在逐漸變低，堤基斷面呈現(xiàn)不規(guī)則的梯形，堤基頂部的路面多為瀝青混凝土路面，還有一定數(shù)量的土路面以及碎石路面。由于其堤基的下方分布著一定的沙壤土以及一些透水性相對較強的土層，其土層在高水位的水力壓力下，江水會沿著其透水通道向堤內進行滲透，并將其內部的內蓋層進行破壞，導致其堤基出現(xiàn)流土現(xiàn)象。倘若其堤內存在溝渠淵塘，則會導致其險情變得更為嚴重，其堤基的土體會隨著水流進行流動，從而導致當前堤基的決堤。

郎川河工作區(qū)屬于典型的湖沼沉積區(qū)，堤基為粉質黏土，巖石性質相對較軟，在加高其堤防的過程中，其堤基土質會在自身質量的影響下，出現(xiàn)沉降變形，從而造成導致堤基土層坍塌，對其需要施工人員對其堤基進行抗滑穩(wěn)定計算，在一定程度上對堤坡比進行放緩，并對其堤腳的填塘進行處理。

在洪水汛期來臨時，由于一部分的堤基的透水性相對較好，從而導致堤基內坡或是堤基的堤腳位置存在浸水的情況。該浸水現(xiàn)象會由坡腳向堤身進行漫延，從而導致堤身邊坡脫落。并且在其堤基內部還存有一些生物構筑的巢穴，這些巢穴與堤基的接觸面會有很多的浸水，進而導致其形成渾水漏洞，堤基的外坡出現(xiàn)脫坡是因為其臨水面受到水的浸泡后，土體軟化所導致的。在河水下降時，容易出現(xiàn)脫坡?；蚴堑袒凰鞒Ｄ甑臎_刷，導致上方堤基失去下方堤基的支持，從而形成外脫坡。而堤身出現(xiàn)裂縫，一般的裂縫多為垂直向，這是由于堤身的土體的密實性不一致所導致的，在水流長期的浸泡下，容易產生了裂縫透水。出現(xiàn)堤身潰口的主要原因是，老郎川河左右岸的堤身相對較為單薄，在洪水的沖擊下，容易出現(xiàn)塌方，進而形成潰口。同時老郎川河的堤基中存有一定的白蟻洞穴，使得堤基的內部穩(wěn)定性存在問題。在汛期時被洪水沖刷以及浸泡，使得其堤基穩(wěn)定性下降，進而出現(xiàn)潰口。根據(jù)水利部門的調查顯示，老郎河左右兩岸的堤身險情主要發(fā)生在20世紀，主要以潰口、內外側脫坡及堤基裂縫為主。

2 透水堤基防滲加固技術及應用分析

2.1 土工薄膜防滲加固技術

在選擇土工薄膜進行防滲加固時，需要切實考慮工程作業(yè)條件以及施工條件，并對所要使用的膜料性能進行綜合的分析。可以使用復合柔氈，來作為防滲加固材料。施工技術人員可以在塑料薄膜與防水布之間增添一些復合防水建材，例如復合柔氈，復合毛氈具備質輕、塑性好，施工簡易等特點，在節(jié)約工程預算，加速施工進度等方面具有明顯優(yōu)勢。土工薄膜防滲加固技術一般適用于水庫防滲，特別是上游護坡防滲加固時，利用土工薄膜防滲往往是經(jīng)濟、合理、可靠的。但用于堤防防滲處理較少，且土工薄膜防滲加固技術不能在存有白蟻的堤防上進行使用[2]。

2.2 地下連續(xù)墻技術

地下連續(xù)墻技術與縱向防滲造墻技術相比較而言，地下連續(xù)墻技術要優(yōu)于后者。首先，地下連續(xù)墻技術所應用的墻體要比縱向防滲造墻技術的墻體要薄，振動錘的功率也要比后者大，其控制系統(tǒng)的自動化程度也要高于后者，成墻的速度相對快一些，效率也要高于縱向防滲造墻技術。特別是其墻體的柔性相對較高，能夠很好地適應堤基的形變與位移，在透水堤基防滲加固施工中的應用前景十分廣闊。地下連續(xù)墻技術的注漿壓力以及注漿的配方都相對較為合理，成墻的連續(xù)性也可以得到有效的保證，地下連續(xù)墻的力學性能以及抗?jié)B性都切實滿足當前老郎川河堤基加固施工的基本要求，在防滲加固工程中使用國產建材，可以極大地降低地下連續(xù)墻的施工成本。同時，地下連續(xù)墻技術可以在透水堤基的內部對其淺部砂層進行中斷，從而最大限度地降低管涌險情發(fā)生的概率，從而有效的提升堤基的防滲性能[3]。

2.3 堤防固化技術

堤防固化劑是當前我國土木工程領域中的一種新型加固材料。因為其適用性相對較強，所以在建筑施工中廣受歡迎。特別是在透水堤基的防滲加固施工中，其優(yōu)勢更為明顯，可以有效截斷或延長滲徑，以此來有效降低滲漏。但堤坡以及堤腳的防滲加固成本相對較高，使得施工建設成本難以支撐。因此，需要使用經(jīng)濟適用性相對較強的土壤固化劑，并且堤防固化技術可以就地取材，成為行之有效的護坡以及護腳，最大限度地平衡好透水堤基防滲加固工程的質量、經(jīng)濟與效率的三者關系。

2.4 堤身斷面防滲加固技術

根據(jù)當前的施工建設要求，根據(jù)老郎川河堤防等級，綜合老郎川河堤基的建設經(jīng)驗，對內外邊坡進行防滲加固設計。本工程為土堤，邊坡比需要綜合考量當前堤防抗滑穩(wěn)定的復核計算結果。堤基頂部的寬度為6m，堤防內坡坡比為1∶2.5，通常情況下，外坡坡比與內坡坡比一致，險情段外的坡比為3.0，針對相對較為陡峭的坡比，施工人員可以對其進行一定的削坡并給予加固，針對一些相對較為平緩的邊坡，且邊坡坡度不高于坡比數(shù)值時，一般是不對其進行加固的。內平臺與外平臺之間的高程以及寬度都是基于堤基的抗滑穩(wěn)定性，并將工程管理以及工程運行的需求進行結合。根據(jù)老郎川河的堤基抗滑穩(wěn)定結果而言，堤身高程高于6m時，內側堤基要在其距離頂部約3m處修建2m寬的戧臺，戧臺與上方邊坡的坡比為1∶2.5，與下方的坡比為1∶3.0，且堤身的外圍不設置平臺。

濤城鎮(zhèn)段的堤防斷面相對較為薄弱，圩區(qū)的主要道路就是堤基堤頂，大多是瀝青混凝土路面。按照當前的堤防防洪需求，堤基頂部的高度達到標準時，堤頂?shù)母叱桃冀K保持不變。在工程范圍中，老郎川河流經(jīng)的斷面相對較為充足，若是堤基內側的房屋相對較多，則要使用外培來對其進行加固，便可以形成斜墻壩的結構。因此，需要對堤基的內側進行削坡，并在外側進行培厚，從而使得達到堤基斷面的標準[4]。

在處理過程中，要求進行防滲加固的填充材料系數(shù)與當前堤基土體的系數(shù)相一致，施工人員可以使用黏土作為填充材料，優(yōu)先選擇粉質黏土。同時，黏土的顆粒含量要在15～35%之間，塑料系數(shù)為10～20，不能存在任何植物的根莖以及生活垃圾，其設計干密度不能高于1.51g/cm3，工程人員將土壓實后，其壓實度不能低于0.91。工程人員需要對堤基的原始地面以及邊坡的原始草皮、樹根等雜物進行清理，通常情況下，清理厚度約為10～20cm，若是房屋相對較多，其堤基的清理厚度便不能低于50cm，施工人員要切實保證堤基填充土壤的含水量，并對其進行分層壓實。針對所要加固的堤基，要對新舊堤基連接部位的雜物進行清除，將邊坡修整成臺階狀，之后施工人員便可以對其進行分層式的填筑。加固堤基與以往的堤基連接部位要設有過渡段，從而確保其可以順利地進行連接。根據(jù)上文所述，對老郎川河右岸濤城鎮(zhèn)堤基進行加固，堤基加固總長度為4.61km，外培加固約為4.30km，內培加固0.31km。

3 結束語

綜上所述，堤基防滲加固施工是河道堤防工程的重要組成部分，也是我國防洪工程體系中的重要基礎工程，通常情況下，在堤防防滲處理中要根據(jù)堤防所處的不同位置、地質條件及堤軸線布局等選用不同防滲處理方法。本文以郎溪縣的老郎川河右岸濤城鎮(zhèn)段的堤基防滲加固施工為例，對當前的透水堤基防滲加固技術進行了解析。進而表明，透水堤基防滲加固工程是保證江河沿線居民生命財產安全的重要紅線，也是抵御洪水的最后一道屏障。因此，需要有關水利部門給予其高度的關注與重視，對防滲加固技術進行定期的優(yōu)化與創(chuàng)新，以此來充分地提升我國防洪工程的建設質量，行之有效地保證我國社會的和諧與穩(wěn)定。