堤防工程加固施工課件

堤防工程加固施工

堤防工程加固施工主要內(nèi)容1.概述2.防滲工程設(shè)計(jì)3.置換法防滲技術(shù)4.高壓噴射澆灌漿防滲技術(shù)5.深層攪拌法6.擠壓法防滲技術(shù)7.垂直鋪塑防滲技術(shù)8.劈裂灌漿技術(shù)9.排水減壓井10.放淤和吹填技術(shù)11.安全監(jiān)測(cè)

主要內(nèi)容1.概述（1）滲流險(xiǎn)情型式

堤防險(xiǎn)情多以險(xiǎn)情的性狀形態(tài)來定名的。堤身:

散浸、滲水、脫坡、漏洞、跌窩等堤基:

管涌、泡泉、泉眼、隆起、沙沸等7.1概述

（1）滲流險(xiǎn)情型式7.1概述

“管涌”:

堤防工程中常說的管涌較之學(xué)術(shù)名詞“管涌”有著本質(zhì)的差別。學(xué)術(shù)上“管涌”：滲流介質(zhì)中的細(xì)料隨滲透水流在粗料所形成骨架的孔隙中的移動(dòng)。堤防工程中的“管涌”：涵蓋了所有滲流破壞型式。7.1概述

“管涌”:7.1概述

（2）防滲工程滲流控制：控制堤身（基）內(nèi)的滲流狀態(tài)（滲流水頭、滲流坡降、滲流量）都在允許范圍內(nèi)，不發(fā)生滲流破壞，保證大堤安全。滲流控制的總原則：“前堵后排、保護(hù)滲流出口”。滲流控制措施的型式主要有：鋪蓋、防滲斜墻、垂直防滲墻、錐探灌漿、蓋重、淤背、填塘、減壓井（溝）、濾層等。7.1概述

（2）防滲工程7.1概述

（1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)防滲工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：①工程措施應(yīng)有較高的安全度且有利于施工和維護(hù)；②工程措施的選擇應(yīng)因地制宜、導(dǎo)壓兼施；③盡量減少對(duì)水環(huán)境的影響；④大力推廣新技術(shù)、新工藝和新材料。防滲工程設(shè)計(jì)首先是依據(jù)險(xiǎn)情、地質(zhì)條件及滲流穩(wěn)定計(jì)算成果，確定治理范圍。其次是在上述原則的指導(dǎo)下，在確定的范圍內(nèi)，在流域防洪規(guī)劃制定的防洪標(biāo)準(zhǔn)（設(shè)計(jì)洪水位）條件下，結(jié)合堤防險(xiǎn)情的類型、地質(zhì)條件、外灘寬窄、堤內(nèi)居住及耕作情況，綜合考慮、分析比較，選擇治理措施。7.2防滲工程設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)7.2防滲工程設(shè)計(jì)

滲流控制標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)滲流理論和相關(guān)規(guī)范，堤防滲流控制原則：（1）控制圍堤浸潤線和下游承壓水頭，保證壩體和壩基的滲流穩(wěn)定；（2）控制壩體和壩基的滲透坡降，防止?jié)B透變形破壞，保證下游邊坡和下游地面的滲流穩(wěn)定，其抗?jié)B水力比降和滲透流速滿足穩(wěn)定要求；（3）控制圍堤滲流量，盡量減少滲漏損失。滲流控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)滲流理論和相關(guān)規(guī)范，堤防滲流控制滲流控制標(biāo)準(zhǔn)

堤身具體結(jié)構(gòu)和堤基土層出發(fā)，滲流控制標(biāo)準(zhǔn)主要有以下方面：堤坡出逸高度控制原則

圍堤為細(xì)砂吹填或管袋充填而成，邊坡出逸位置較高，對(duì)堤坡滲流穩(wěn)定和邊坡抗滑穩(wěn)定不利。出逸坡面滲水將使得坡面土體剝落流失逐漸發(fā)展而造成破壞，與滑坡過程類似，為一個(gè)緩慢的過程。而當(dāng)庫水位較高時(shí)外側(cè)潮位為非穩(wěn)定變化時(shí)，在相對(duì)高潮位時(shí)圍堤內(nèi)浸潤線會(huì)較高，同樣在外側(cè)邊坡出逸位置也可能較高，因此邊坡出逸應(yīng)加以控制，主要控制邊坡出逸高度，應(yīng)采取有效措施盡量避免在邊坡出逸，實(shí)在不行則必須采取濾層保護(hù)邊坡穩(wěn)定措施。本工程需要研究合適的反濾措施確保砂堤邊坡滲流穩(wěn)定性。滲流控制標(biāo)準(zhǔn)堤身具體結(jié)構(gòu)和堤基土層出發(fā)，滲流控制標(biāo)準(zhǔn)滲流控制標(biāo)準(zhǔn)堤坡出逸坡降控制原則

由于無防滲情況下邊坡出逸位置較高，因此邊坡出逸應(yīng)加以控制，其出逸坡降可按無粘性土邊坡出逸坡降計(jì)算。當(dāng)滲流從下游坡出逸時(shí)，由于自由面與坡面相切，忽略凝聚力時(shí)，滲出點(diǎn)的滲透坡降為：（β為下游坡角）堤坡滲出點(diǎn)的臨界滲透坡降可按下式計(jì)算[25]：

Jc=[γ'1（tgφ-tgβ）cosβ]/γ+C/γ

式中，γ為水容重，取γ=10kN/m3；γ'1為土的浮容重，C為出口段壩體填土的凝聚力，φ為土的內(nèi)摩擦角，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，取γ'1=10.2kN/m3，C=0Pa，φ=32°；β為下游坡角，1：2.5的坡，tgβ=0.4（1：2，tgβ=0.5），cosβ=0.928。將所有變量代入式中，可求得Jc滲流控制標(biāo)準(zhǔn)滲流控制標(biāo)準(zhǔn)滲流控制設(shè)計(jì)中需要J<Jc。這里的J可以考慮濾層措施的功效。由于在理論上堤腳的出逸坡降是無限大的，因此，從滲流控制的觀念來控制堤坡出逸，則是對(duì)可能出逸位置以下邊坡實(shí)施合適的反濾保護(hù)措施，只要反濾保護(hù)措施得當(dāng)，則堤坡出逸的滲流是穩(wěn)定的。滲流控制標(biāo)準(zhǔn)滲流控制設(shè)計(jì)中需要J<Jc。這里的J可以考慮濾滲流控制標(biāo)準(zhǔn)有滲流的均質(zhì)土坡穩(wěn)定安全系數(shù)控制原則在浸潤線以下的土體除了受到重力作用外，還受到由于水的滲流而產(chǎn)生的滲透力作用。如果水流方向與水平面呈夾角θ，則沿水流方向的滲透力F=γwj。在坡面上取土體V中的土骨架為隔離體，其有效的重量為W=γ'V。分析這塊土骨架的穩(wěn)定性，作用在土骨架上的滲透力為F=jV。因此，沿坡面的全部滑動(dòng)力，包括重力和滲透力為，坡面的正壓力為，則土體沿坡面滑動(dòng)的穩(wěn)定安全系數(shù)為滲流控制標(biāo)準(zhǔn)有滲流的均質(zhì)土坡穩(wěn)定安全系數(shù)控制原則在浸潤線以滲流控制標(biāo)準(zhǔn)堤后地面和坡腳滲流坡降控制標(biāo)準(zhǔn)（1）允許垂直滲透坡降控制（2）允許水平滲透坡降控制（3）表層弱透水堤基滲透變形控制滲漏量控制原則:Q≤Q允滲流控制標(biāo)準(zhǔn)堤后地面和坡腳滲流坡降控制標(biāo)準(zhǔn)7.2.2垂直防滲措施

堤防工程的垂直防滲有混凝土防滲墻、垂直鋪膜及劈裂灌漿等措施?！?8洪水”后，防滲墻、垂直鋪膜在加固技術(shù)、施工設(shè)備、墻體材料等方面有著快速的發(fā)展和應(yīng)用。例如：在長江中下游堤防加固中，各種材料的防滲墻，累計(jì)長度已達(dá)370余km、總面積420萬m2。垂直防滲方案確定后，其主要的設(shè)計(jì)指標(biāo)是墻深、墻厚及墻體材料。截止目前，堤防中常用的薄防滲墻（墻厚≤30cm）、垂直鋪塑以及劈裂灌漿等技術(shù)均無規(guī)范可循。本章僅就使用較多的薄防滲墻作一簡要介紹。7.2.2垂直防滲措施

堤防工程的垂直防滲有混凝土防滲墻、垂7.3置換法防滲技術(shù)

7.3.1概述7.3.2抓斗法成墻7.3.3鋸槽法7.3.4射水法成墻7.3.5導(dǎo)管（氣舉）反循環(huán)7.3置換法防滲技術(shù)

7.3.1概述7.4高壓噴射澆灌漿防滲技術(shù)7.4.1概述7.4.2高壓噴射灌漿作用機(jī)理7.4.3高壓噴射灌漿防滲體的性能及影響因素7.4.4高壓噴射灌漿施工7.4高壓噴射澆灌漿防滲技術(shù)7.6擠壓法防滲技術(shù)7.6.1振動(dòng)沉模法7.6.2超薄防滲墻工法7.7垂直鋪塑防滲技術(shù)7.7.1概述7.7.2工作原理及技術(shù)要求7.7.3施工設(shè)備7.7.4施工7.7.5材料7.7.6質(zhì)量保證和要求7.6擠壓法防滲技術(shù)7.8劈裂灌漿技術(shù)7.8.1概述7.8.2試驗(yàn)7.8.3設(shè)計(jì)7.8.4施工7.8.5質(zhì)量檢查7.9排水減壓井7.9.1減壓井設(shè)計(jì)7.9.2減壓井施工7.8劈裂灌漿技術(shù)7.10放淤和吹填技術(shù)7.10.1概述7.10.2引洪放淤技術(shù)7.10.3機(jī)械放淤技術(shù)7.10.4機(jī)淤施工技術(shù)要求7.11安全監(jiān)測(cè)7.11.1監(jiān)測(cè)目的和內(nèi)容7.11.2滲流監(jiān)測(cè)儀器和安裝方法7.11.3觀測(cè)頻次7.11.4工程實(shí)例7.10放淤和吹填技術(shù)長江重要堤防的防滲工程李思慎

長江水利委員會(huì)長江工程建設(shè)局長江重要堤防的防滲工程長江水利委員會(huì)長江工程建設(shè)局目錄1堤防概況和險(xiǎn)情2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法3施工技術(shù)和施工設(shè)備4質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)及運(yùn)行效果6經(jīng)驗(yàn)與展望5重大技術(shù)問題研究目錄1堤防概況和險(xiǎn)情2防滲工程1堤防概況及險(xiǎn)情長江中下游防洪體系：以堤防為基礎(chǔ)，三峽工程為骨干，干支流水庫、蓄滯洪區(qū)、河道整治相配套，結(jié)合封山植樹、退耕還林、平垸行洪、退田還湖、水土保持等措施以及其它非工程措施構(gòu)成的綜合防洪體系。（國務(wù)院文件國發(fā)[1999]12號(hào)）長江中下游堤防總長3萬余km。長江干流堤防長約3600km：其中一級(jí)堤防長約560km（武漢、荊江大堤等）；二級(jí)堤防長約2480km（同馬、黃廣、荊南長江干堤等）；三、四級(jí)堤防長約536km。保護(hù)面積：12.6萬km2、耕地9000多萬畝、人口7500余萬人（1997年）及重要工礦企業(yè)、交通。1.1概況

1堤防概況及險(xiǎn)情長江中下游防洪體系：以堤防為基礎(chǔ)，三峽工1堤防概況及險(xiǎn)情

滲透、崩岸、漫頂

1998年長江中下游堤防工程險(xiǎn)情統(tǒng)計(jì)1.2險(xiǎn)情

1堤防概況及險(xiǎn)情滲透、崩岸、漫頂11.2險(xiǎn)情

1堤防概況及險(xiǎn)情f6‘98石首人民大垸魚尾洲重大管涌險(xiǎn)情1.2險(xiǎn)情1堤防概況及險(xiǎn)情f6‘98石1.2險(xiǎn)情

1堤防概況及險(xiǎn)情f6f798'荊江大堤楊家灣重大管涌險(xiǎn)情1.2險(xiǎn)情1堤防概況及險(xiǎn)情f6f7981.2險(xiǎn)情

1堤防概況及險(xiǎn)情f6f7長孫堤內(nèi)管涌導(dǎo)致民房開裂倒塌1.2險(xiǎn)情1堤防概況及險(xiǎn)情f6f7長孫1.2險(xiǎn)情

1堤防概況及險(xiǎn)情f6f7f5同馬大堤排水溝內(nèi)冒沙1.2險(xiǎn)情1堤防概況及險(xiǎn)情f6f7f5f1視圖荊江大堤沙市巡司巷冬堤街殘跡f1視圖荊江大堤沙市巡司巷冬堤街殘跡f2視圖荊江大堤堤內(nèi)隱患f2視圖荊江大堤堤內(nèi)隱患f3視圖荊江大堤沙市巡司巷堤內(nèi)隱溝、磚墻f3視圖荊江大堤沙市巡司巷堤內(nèi)隱溝、磚墻f4視圖堤身內(nèi)取出的白蟻菌圃f4視圖堤身內(nèi)取出的白蟻菌圃1.3堤防特點(diǎn)1.3.1堤防歷史悠久、堤身組成復(fù)雜（1）堤身土質(zhì)雜亂、填筑質(zhì)量差

目前，長江干流堤防斷面一般高約（612）m、堤頂寬（812）m、兩邊坡1:3。但若追溯它們的初始狀態(tài)，堤身高度僅（12）m，在其不斷加高培厚的過程中，由于人們的認(rèn)識(shí)水平和生產(chǎn)力條件，普遍存在土質(zhì)雜亂、填筑質(zhì)量差等缺陷，許多堤段形成所謂“金包銀”的復(fù)式斷面。1.3堤防特點(diǎn)1.3.1堤防歷史悠久、堤身組成復(fù)雜1.3堤防特點(diǎn)1.3.1堤防歷史悠久、堤身組成復(fù)雜（2）潰口復(fù)堤及其它原因在堤身內(nèi)存在塊石、碎石

堤防的歷史就是與洪水不斷抗?fàn)幍臍v史，潰口后的復(fù)堤往往不能把搶險(xiǎn)時(shí)的塊石雜物等清除干凈而留在堤身內(nèi)部；此外，在堤身加高時(shí)，原堤頂路面未能很好處理，其碎石、塊石等亦遺留下來。隱蔽工程防滲墻施工時(shí)曾在多個(gè)堤段遇到這些情況，其中最大石塊的直徑竟達(dá)1.3m。1.3堤防特點(diǎn)1.3.1堤防歷史悠久、堤身組成復(fù)雜1.3堤防特點(diǎn)1.3.1堤防歷史悠久、堤身組成復(fù)雜

（3）人類活動(dòng)遺跡

先輩們一般沿堤而居，他們?cè)谛拗谭赖耐瑫r(shí)又給堤防的后續(xù)加高加固留下了隱患。新中國成立以來的堤防加固過程中，曾多次在堤身內(nèi)發(fā)現(xiàn)殘?jiān)珨啾凇㈥帨霞S池以及棺木遺骸。98洪水期間，荊江大堤沙市巡司巷段堤內(nèi)滲水，汛后挖開堤身，先人居住的斷壁、陰溝清晰可見。另外，現(xiàn)代的人們又為堤身增加了幾許困惑，如堤身埋設(shè)有通訊光纜（軍纜）、堤頂建有公路（非水利部門專用的防汛公路）、高壓線沿堤或越堤而過，為堤防加固建設(shè)帶來困難。荊江大堤沙市巡司巷冬堤街殘跡1.3堤防特點(diǎn)1.3.1堤防歷史悠久、堤身組成復(fù)雜1.3堤防特點(diǎn)1.3.1堤防歷史悠久、堤身組成復(fù)雜

（4）生物活動(dòng)、洞穴隱蔽

由于氣候、土質(zhì)、植物等條件優(yōu)越，長江中下游干堤堤身內(nèi)常有白蟻、蛇、鼠打洞藏身、繁衍，極大地威脅著堤防安全。其中尤以白蟻危害最大，白蟻活動(dòng)處，堤內(nèi)蟻巢、蟻道四通八達(dá)。解放后雖采用過毒殺、煙熏、灌漿等措施進(jìn)行大規(guī)模、大范圍的滅除活動(dòng)，但由于白蟻?zhàn)陨矸敝沉?qiáng)，復(fù)發(fā)率高，至今仍難以完全消除。1996年，洪湖長江干堤周家咀段發(fā)生堤頂塌陷、堤身多處漏洞、滲水渾濁的重大險(xiǎn)情就是白蟻所致。

堤身內(nèi)取出的白蟻菌圃1.3堤防特點(diǎn)1.3.1堤防歷史悠久、堤身組成復(fù)雜1.3堤防特點(diǎn)

長江中下游堤防主要座落在第四紀(jì)沖積平原上，堤基表層相對(duì)弱透水層厚一般在（18）m，下部通常為深厚的砂及砂卵石層，汛期江水通過砂及砂卵石層流向堤內(nèi)，威脅堤基的滲透穩(wěn)定并在地質(zhì)條件差的部位造成險(xiǎn)情。防滲工程堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)分類表

1.3.2堤防歷史悠久、堤身組成復(fù)雜

1.3堤防特點(diǎn)長江中下游堤防主要座落在第1.3堤防特點(diǎn)防滲工程堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)分類表

1.3堤防特點(diǎn)防滲工程堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)分類表1.3堤防特點(diǎn)2.2堤基地質(zhì)條件復(fù)雜.1:3..均質(zhì)地層（砂、粘土層）1.3堤防特點(diǎn)2.2堤基地質(zhì)條件復(fù)雜.1:3..均1.4堤防的滲流險(xiǎn)情1.4.1管涌的成因及危害

二元結(jié)構(gòu)地層等勢(shì)線圖1.4堤防的滲流險(xiǎn)情1.4.1管涌的成因及危害1.4堤防的滲流險(xiǎn)情1.4.1管涌的成因及危害

二元結(jié)構(gòu)地層等勢(shì)線圖1.4堤防的滲流險(xiǎn)情1.4.1管涌的成因及危害1.4堤防的滲流險(xiǎn)情

堤基管涌多表現(xiàn)為冒水翻砂、泡泉、膿瘡、土層隆起、大面積砂沸等，在所有滲透險(xiǎn)情中，管涌是最危險(xiǎn)的，尤其是堤腳附近的管涌更易發(fā)展成災(zāi)難性后果。管涌險(xiǎn)情不僅出現(xiàn)頻率高（在所有主要險(xiǎn)情中，管涌占有一半），而且是導(dǎo)致大堤潰決的主要險(xiǎn)情。1998年汛期湖北省境內(nèi)34處潰口性險(xiǎn)情中，管涌占有26處。而98汛期長江中下游堤防的7處潰口，因堤基管涌潰決的就有5處。●簰洲灣堤防（民垸堤）的潰決，其主要原因是堤基為粉細(xì)砂層，當(dāng)外江水位達(dá)到一定值時(shí)，砂層開始浮動(dòng)并出現(xiàn)大范圍的管涌群（學(xué)術(shù)定義應(yīng)為流土），堤基失穩(wěn)、大堤迅速潰決。1.4.2管涌的成因及危害

1.4堤防的滲流險(xiǎn)情堤基管涌多表現(xiàn)為冒水1.4堤防的滲流險(xiǎn)情●九江長江干堤的潰決，原因是多方面的（堤外坡腳被人為破壞、堤基有易沖蝕的土層未做處理、汛期水位高持續(xù)時(shí)間長、險(xiǎn)情發(fā)現(xiàn)不及時(shí)等），其中，堤身下（堤基表層）的0.5m1m厚的粉質(zhì)壤土則為管涌的產(chǎn)生提供了物質(zhì)條件。1.4.2管涌的成因及危害

8月7日12:45發(fā)現(xiàn)

13:45堤項(xiàng)塌陷

14:00潰口62m1.4堤防的滲流險(xiǎn)情●九江長江干堤的潰決，原因是多方面的1.4堤防的滲流險(xiǎn)情●公安縣孟溪大垸河堤的潰決，其直接原因是防守失職，同樣堤身下近5m厚的砂及砂壤土層也是產(chǎn)生管涌的不良地質(zhì)條件。

1.4.2管涌的成因及危害

7月4日小泉眼7月25日拳頭大洞渾水，處理此后未見險(xiǎn)情記錄。8月7日0:15巡堤發(fā)現(xiàn)

1m管涌

0:20大堤下沉

0:40潰口30m1.4堤防的滲流險(xiǎn)情●公安縣孟溪大垸河堤的潰決，其直接原1.5滲流控制：●鋪蓋、斜墻、錐探灌漿、劈裂灌漿、填塘、吹填、蓋重、反濾層、減壓井（溝）等?！翊堤睢h(huán)境、復(fù)耕荊南長江干堤吹填區(qū)安慶江堤吹填區(qū)1.5滲流控制：荊南長江干堤吹填區(qū)安慶江堤吹填區(qū)

1998年長江發(fā)生了大洪水并造成重大損失。洪水過后黨中央、國務(wù)院立即作出決定，利用國債、撥出巨資加固長江堤防，并將其中一、二級(jí)等重點(diǎn)堤防的穿堤建筑物、防滲處理、拋石固基等施工難度大、技術(shù)要求高的工程（簡稱隱蔽工程）由長江水利委員會(huì)負(fù)責(zé)組織建設(shè)。經(jīng)近4年的精心建設(shè)，隱蔽工程已于2003年汛前建成，并經(jīng)4~6年的運(yùn)行，工程經(jīng)受住了考驗(yàn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。2005年10月下旬，通過了由水利部組織的竣工驗(yàn)收。

防滲處理護(hù)岸工程穿堤建筑物（涵閘加固）防滲處理1998年長江發(fā)生了大洪水并造成重大損失。洪水視圖

隱蔽工程分布示意圖

長江重要堤防隱蔽工程建設(shè)內(nèi)容包括：湖北、湖南、江西、安徽四省的長江干流堤防及湖北漢江遙堤、江西贛撫大堤等長江重要堤防的堤身堤基防滲工程、穿堤建筑物和護(hù)岸工程；長江干流重要河道河勢(shì)控制工程；荊江分洪區(qū)南閘加固工程等共36個(gè)項(xiàng)目。涉及長江中下游干流堤防、漢江遙堤、贛撫大堤等堤長共2732.055km，其中長江干堤2502.274km，漢江遙堤、贛撫大堤等堤長229.78km，河道崩岸護(hù)岸長1077.446km。工程設(shè)計(jì)總投資149.01億元。視圖

隱蔽工程的防滲處理涉及湘、鄂、贛、皖四省重點(diǎn)堤防2000余km，

▲防滲處理工程累計(jì)沿堤線長367.46km，其中垂直防滲315.85km、水平防滲61.51km（局部重合）。

▲完成主要工程量有：土方（含吹填）1082萬m3、薄防滲墻420萬m2、土工布（膜）45萬m2、錐探灌漿312萬m、減壓井455口。隱蔽工程的防滲處理不僅提升了堤防建設(shè)的科技含量、提高了長江重要堤防的抗洪能力，同時(shí)也為今后的堤防建設(shè)提供了豐富的科技成果和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。防滲處理隱蔽工程的防滲處理涉及湘、鄂、贛、皖四省重點(diǎn)2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法

防滲工程設(shè)計(jì)首先是根據(jù)地質(zhì)條件、險(xiǎn)情及滲流穩(wěn)定分析的成果，確定治理范圍。防滲工程設(shè)計(jì)的總原則是“前堵后排，保護(hù)滲流出口”，同時(shí)還應(yīng)遵循以下原則：（1）工程措施應(yīng)有較高的安全度、施工方便、利于管養(yǎng)且投資較??；（2）工程措施的選擇應(yīng)因地制宜，截流、排滲、壓滲等可單獨(dú)使用亦可兼施并舉；（3）盡量減少對(duì)環(huán)境的影響；（4）大力推廣新技術(shù)、新工藝、新材料，應(yīng)用新設(shè)備。

2.1設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)

2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法防滲工程設(shè)計(jì)首先是2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法

新中國成立以來，長江的堤防建設(shè)一直在探索適用、有效的滲流控制措施，主要有：培厚堤身、翻挖回填、錐探灌漿、吹填（填塘、蓋重）、反濾、減壓井（溝）等，鋪蓋、劈裂灌漿也有應(yīng)用。防滲墻作為一項(xiàng)防滲技術(shù)在水庫大壩中早已應(yīng)用，過去堤防加固未曾應(yīng)用，主要是墻體太厚（＞60cm），造價(jià)太高。隨著技術(shù)的發(fā)展、堤防建設(shè)的需要，上世紀(jì)末，薄防滲墻（厚度＜30cm）技術(shù)以及塑性混凝土、水泥土等新材料出現(xiàn)了，大量的新設(shè)備、新工藝也紛紛涌現(xiàn)，為堤防防滲加固工程提供了更多有效的技術(shù)支撐。

98大水后隱蔽工程的防滲處理措施，用得最多的是垂直薄防滲墻，其次是吹填、減壓井、錐探灌漿，土工膜斜墻、排水盲溝也有少量應(yīng)用。本文僅就垂直薄防滲墻及吹填的設(shè)計(jì)進(jìn)行討論。2.2設(shè)計(jì)方法

2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法新中國成立以來，2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2.1垂直薄防滲墻（1）墻體厚度隱蔽工程采用了一種簡化的墻厚計(jì)算方法，即：

D=h/J允式中：D為墻厚，h為全水頭，J允為墻體允許比降。計(jì)算式僅就墻體的滲透穩(wěn)定性來考慮的，其防滲效果還要通過有限元分析給予驗(yàn)證。由于公式中采用了全水頭而非墻體兩側(cè)的水頭差，再加之墻體兩側(cè)土體的反濾作用，因此計(jì)算的墻厚有著足夠的安全性。根據(jù)長江的具體情況，計(jì)算出的厚度為（12~20）cm，考慮施工設(shè)備及工藝水平，設(shè)計(jì)取墻厚為（20~30）cm。2.2設(shè)計(jì)方法

2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2.1垂直薄防滲墻2.22防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2.1垂直薄防滲墻

（2）墻體深度懸掛式：防滲墻未截?cái)嗤杆畬印⑽催_(dá)到弱透水層或相對(duì)弱透水層謂之懸掛防滲墻。分析計(jì)算表明，對(duì)長江堤防而言，因其地層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，懸掛式防滲墻對(duì)堤基的防滲作用不大，隱蔽工程中多用作堤身防止散浸及堤身堤基的接觸滲透。研究還表明，懸掛式墻不能阻止?jié)B透破壞的產(chǎn)生，但對(duì)滲透破壞的發(fā)展有一定的遏制作用。

2.2設(shè)計(jì)方法

2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2.1垂直薄防滲墻2.22防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2.1垂直薄防滲墻

（2）墻體深度

半封閉式：在多層地基中，截?cái)嗌喜客杆畬硬⑦_(dá)到中部相對(duì)弱透水層的謂之半封閉防滲墻。隱蔽工程中半封閉防滲墻應(yīng)用最多且效果好，并且對(duì)地下水環(huán)境一般不會(huì)產(chǎn)生大的影響。

2.2設(shè)計(jì)方法

2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2.1垂直薄防滲墻2.22防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2.1垂直薄防滲墻

（2）墻體深度

全封閉式：截?cái)嗤杆畬又边_(dá)基巖的防滲體謂之全封閉防滲墻。應(yīng)該說所謂全封閉也只是一個(gè)相對(duì)概念，因?yàn)榛鶐r并非不透水，而墻體軸線長度也是有限的。全封閉墻體深度一般都較大，并有可能對(duì)地下水環(huán)境帶為影響。隱蔽工程全封閉防滲墻應(yīng)有較少，總長僅14.8km，單段最大長度2km，單段平均長度1.2km，最大深度38m。目前尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)地下水環(huán)境有大的影響。

2.2設(shè)計(jì)方法

2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2.1垂直薄防滲墻2.22防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法

2.2.1垂直薄防滲墻

（3）墻體材料

隨成墻工法不同，防滲墻墻體材料主要有塑性混凝土、水泥土、水泥砂漿三種，此外還有少量特殊的柔性材料。這些材料的參數(shù)主要有：滲透系數(shù)、允許比降和抗壓強(qiáng)度。作為防滲墻，其功能就是防滲，因此其滲透性指標(biāo)是主要的且是第一位的。就滲流理論而言，防滲效果更取決于防滲墻與其兩側(cè)土體的相對(duì)滲透性（即二者滲透系數(shù)之比），相對(duì)滲透性愈小，防滲效果愈好。

2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法

2.2.1垂直薄防滲墻

（3）墻體材料

關(guān)于塑性混凝土、水泥土等材料的滲透穩(wěn)定性問題，目前尚無理論研究成果，通常還是參照無粘性土的概念用允許比降來衡量，隱蔽工程也是這樣做的。應(yīng)該指出，塑性混凝土、水泥土較之無粘性土有著本質(zhì)的差別，如何引伸原允許比降的概念，尚有許多問題需要研究。目前的認(rèn)識(shí)是，參照無粘土的試驗(yàn)方法可得出很高的破壞比降，再加之墻體兩側(cè)土體的反濾作用，防滲墻體的允許比降將會(huì)達(dá)到很高的數(shù)值，甚至認(rèn)為允許比降已沒有直接的工程意義。2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法

2.2.1垂直薄防滲墻

（3）墻體材料

垂直防滲墻縱向僅承受自重而無其它荷載作用，水平方向除承受滲水壓力外，還有墻體兩側(cè)的土壓力。兩側(cè)土壓力的作用會(huì)提高墻體的抗壓強(qiáng)度、減小變形。鑒于前敘堤防特點(diǎn)，通常情況下，堤防防滲墻不會(huì)因強(qiáng)度問題而破壞。同一種材料，滲透系數(shù)、允許比降及抗壓強(qiáng)度這三個(gè)參數(shù)之間應(yīng)是協(xié)調(diào)的。以上分析說明，滲透系數(shù)是防滲墻必須滿足的主要指標(biāo)，而允許比降和抗壓強(qiáng)度在正常情況下均可滿足要求，作為次要指標(biāo)是合適的。在初步確定了墻厚、墻深及墻體材料參數(shù)后，還應(yīng)通過滲流有限元計(jì)算，以評(píng)價(jià)防滲效果，或作必要的修改。一般可不進(jìn)行變形或應(yīng)力應(yīng)度分析。2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法

2.2.2吹填蓋重

（1）吹填的寬度和厚度根據(jù)勘探得到的剖面圖進(jìn)行有限元計(jì)算，以及規(guī)范推薦的透水蓋重計(jì)算式，可方便地得到寬度和厚度值。但計(jì)算寬度往往達(dá)到數(shù)百米，這不僅需要巨大的吹填工程量，而且占?jí)禾嗟母匾彩遣荒芙邮艿?。?jīng)分析比較隱蔽工程的吹填寬度一般為100?150m，最大不超過200m，若不能滿足要求，再輔以減壓井，以達(dá)經(jīng)濟(jì)、高效、安全之目的。

2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法

2.2.2吹填蓋重（2）復(fù)耕

為了解決吹填占?jí)焊亍⒂绊懎h(huán)境的問題，筆者上世紀(jì)末在荊南長江干堤的可行性研究中提出復(fù)耕技術(shù)。即，在吹填前將一定深度原耕值土剝離并推鏟至指定區(qū)域，待吹填至設(shè)計(jì)高程處，再將該土平鋪其上以利復(fù)耕。這里關(guān)鍵的問題是復(fù)耕土的厚度如何確定，通常應(yīng)以農(nóng)作物的根系深度及當(dāng)?shù)氐母鳁l件來考慮，但水稻田是必須改變的。隱蔽工程吹填堤段的復(fù)耕土厚為0.4~0.5m，現(xiàn)在看來若再適當(dāng)加厚0.05m~0.1m，效果可能會(huì)更好。荊南長江干堤吹填區(qū)2防滲工程設(shè)計(jì)理念與方法2.2設(shè)計(jì)方法3施工技術(shù)和施工設(shè)備

3.1開槽轉(zhuǎn)換法

在堤身（基）內(nèi)開槽棄土并置換塑性混凝土或其它防滲材料從而形成一道連續(xù)防滲墻。開槽設(shè)備有抓斗、射水、鋸槽及氣舉反循環(huán)四類，灌注混凝土設(shè)備基本相同。3施工技術(shù)和施工設(shè)備3.1開槽轉(zhuǎn)換法●抓斗工法

按工作原理抓斗斗體可分液壓式和機(jī)械式兩種，液壓式在土、砂地層中工效較高，而機(jī)械式可進(jìn)行沖抓作業(yè)，較適用卵石和軟巖地層。薄型抓斗成墻最大深度可達(dá)40m，其工效一般在100～150m2/臺(tái)·日，但若遇密實(shí)粉細(xì)砂工效僅50m2/臺(tái)·日。隱蔽工程中，抓斗工法多用于深度大于20m的防滲墻施工，淺墻則因其造價(jià)高而不具競爭力。

意大利抓斗●抓斗工法意大利抓斗●射水法施工

最大深度可達(dá)30m。射水法是利用成型器的重力沖擊作用及成型器底部噴嘴射出的泥漿射流破壞土層結(jié)構(gòu)，使槽孔底部碴漿經(jīng)反循環(huán)管抽排至沉碴池，同時(shí)成型器不斷修整槽形。其成型槽孔厚為22～45cm。抓斗法、射水法造墻質(zhì)量一般都可得到保證，但因其都采取Ⅰ序槽、Ⅱ序槽的施工程序，因此也不可避免地存在接縫，接縫質(zhì)量的好壞將直接影響墻體質(zhì)量，應(yīng)予注意。

射水機(jī)●射水法施工射水機(jī)●鋸槽工法

鋸槽工法鋸槽法源自東北及黃河流域，隱蔽工程第一次將其引入長江堤防建設(shè)。鋸槽法可實(shí)現(xiàn)真正的連續(xù)開槽，成槽質(zhì)量好，但澆筑混凝土?xí)r仍需進(jìn)行隔離以分割槽段。隔離方法有剛性隔離及土工布袋隔離兩種，隱蔽工程多用后者，施工方便、造價(jià)便宜，質(zhì)量也有保證。鋸槽法造價(jià)和射水法基本一致，但工效較低，對(duì)粘性較大的土層工效更低；若遇砂卵石層或潰口段等部位，鋸槽甚至難以進(jìn)行。鋸槽法在隱蔽工程中，墻深一般在25m以內(nèi)，墻厚(0.22～0.4)m。鏈斗式鋸槽機(jī)●鋸槽工法鏈斗式鋸槽機(jī)●氣舉（導(dǎo)管）反循環(huán)法

氣舉反循環(huán)工法示意圖

氣舉反循環(huán)工法可實(shí)現(xiàn)真正的連續(xù)成槽，且適用砂卵石等多種地層。其成槽深度與抓斗同，但工效更高。該工法所用設(shè)備簡單，這有利于降低造價(jià)。隱蔽工程引入該工法在安徽無為大堤、湖北咸寧長江干堤試驗(yàn)約5000m2防滲墻施工，最大深度達(dá)到37m,取得了良好效果。●氣舉（導(dǎo)管）反循環(huán)法氣舉反循環(huán)工法示意圖氣舉反f17導(dǎo)管（氣舉）反循環(huán)施工f17導(dǎo)管（氣舉）反循環(huán)施工

在隱蔽工程中得到大力推廣應(yīng)用，其成墻面積約占防滲墻總面積的53%。深層攪拌法在引入長江之初為三頭攪，造墻深度一般控制在(13～15)m，墻厚(15～20)cm。通過隱蔽工程的應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)變得到了發(fā)展與完善，其最大墻深已達(dá)22m，厚20~30cm；攪拌機(jī)具也由3頭發(fā)展到4頭、5頭、6頭。6頭攪拌采用6頭聯(lián)動(dòng)，減少墻體接頭達(dá)5/6，大大提高了墻體的連續(xù)性、完整性;注漿控制系統(tǒng)采用多管分別計(jì)量，提高了精度，從而保證了墻體質(zhì)量。值得一提的是在引進(jìn)、吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，江蘇省水利廳開發(fā)的ESMTW/MSMTW工法增加了一送氣管，大大改善了墻體的均勻性。深層攪拌的工效隨不同土性變化較大，實(shí)際實(shí)施約在(45～200)m2/臺(tái)·班。

3施工技術(shù)和施工設(shè)備

3.2深層攪拌法

在隱蔽工程中得到大力推廣應(yīng)用，其成墻面積約占

深層攪拌法的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、設(shè)備輕便，對(duì)深度小于20m的防滲墻該法具有較強(qiáng)的競爭力。深攪法目前存在的主要問題是，設(shè)計(jì)只提供一套水泥土防滲墻參數(shù)指標(biāo)，施工也是用同一機(jī)具一套施工工藝，而現(xiàn)場(chǎng)施工可能要穿過不同土層并形成水泥土防滲墻。對(duì)多層地基，防滲的對(duì)象當(dāng)然是透水砂（卵石）層，設(shè)計(jì)指標(biāo)也是對(duì)這一層而言。其它層位（例如粘土、淤泥、壤土等）本不需防滲，只是為了達(dá)到透水層而穿過的層位。由于只有一套設(shè)計(jì)指標(biāo)，這就給質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)帶來困難。對(duì)此，應(yīng)進(jìn)一步研究。

3施工技術(shù)和施工設(shè)備

3.2深層攪拌法

深層攪拌法的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、設(shè)備輕便，對(duì)深度小六頭攪拌樁機(jī)

施工設(shè)備六頭攪拌樁機(jī)施工設(shè)備

擠壓法就是在振動(dòng)錘的擊打下將板樁或模板擠壓到土體中，起拔時(shí)形成空間并同時(shí)注入漿體（水泥漿、砂漿或其它防滲材料）。板樁灌注墻、（寶峨）超薄防滲墻、振動(dòng)沉模板、振切均屬此類。擠壓法的墻厚較薄，一般為15cm，而超薄防滲墻厚僅7.5cm。為了檢驗(yàn)這一工法的可靠性，經(jīng)水利部批準(zhǔn)長江重要堤防隱蔽工程建設(shè)管理局在洪湖監(jiān)利長江干堤選取一段作為試驗(yàn)工程。對(duì)超薄防滲墻、振動(dòng)沉模板進(jìn)行測(cè)評(píng)。測(cè)評(píng)認(rèn)為這兩種設(shè)備可在長江堤防防滲工程中應(yīng)用。其中超薄防滲墻的最大深度可達(dá)25m，而振動(dòng)沉模板的深度則不大于17m。3施工技術(shù)和施工設(shè)備

3.3振動(dòng)擠密法

擠壓法就是在振動(dòng)錘的擊打下將板樁或模板擠壓到振動(dòng)擠壓工法

振動(dòng)切槽成墻機(jī)德國寶峨振動(dòng)成槽薄防滲墻設(shè)施振動(dòng)擠壓工法振動(dòng)切槽成墻機(jī)德國寶峨振動(dòng)成槽薄防滲墻設(shè)施高壓噴射工法高壓噴射工法3.3防滲墻的無損檢測(cè)3.4吹填的陸上接力技術(shù)

湖北荊南長江干堤李家花園段吹填工程量約200萬m３，其中30萬m3砂源為中粗砂（d50=0.35mm），最大吹程6.8km（大部分為陸上輸送），管線最大爬高15m，有效工期僅3個(gè)月。長江清淤疏浚工程有限公司等單位提出采用國產(chǎn)5003/h挖泥船作為取砂船，IHC1600挖泥船主浮箱作為陸上接力泵站方案，并成功的解決了有關(guān)技術(shù)難題，工程得以順利進(jìn)展。三個(gè)國內(nèi)第一；第一次采用兩條功率不同、泥泵額定流量和揚(yáng)程均不相同的挖泥船進(jìn)行水陸串接；第一次將挖泥船作為陸上接力泵站使用，而且接泵站的位置受現(xiàn)場(chǎng)客觀條件的限制無法放置于理論最適合的位置；第一次采用單級(jí)接力泵把d30=0.35mm以上較粗顆粒沙料輸送至6km以外。3.3防滲墻的無損檢測(cè)

隱蔽工程積極慎重地采用了一些護(hù)岸新技術(shù)并在部分河段實(shí)施，檢驗(yàn)其護(hù)岸效果，以便在今后的護(hù)岸工程中推廣應(yīng)用。主要應(yīng)用或試用了鉸鏈混凝土沉排、模袋混凝土（砂）、鋼絲網(wǎng)石籠、土工布?jí)|拋石及土工布砂袋等。目前這些新技術(shù)的造價(jià)都高于拋石，但其使用年限應(yīng)較拋石的護(hù)岸年限長（鉸鏈混凝土沉排在武漢天興洲已應(yīng)用20年），就其總體經(jīng)濟(jì)分析應(yīng)該還是可以接受的，甚至是更經(jīng)濟(jì)的。當(dāng)然隨著科學(xué)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)、新材料的造價(jià)應(yīng)該不斷降低。

護(hù)岸工程的“三新”技術(shù)

隱蔽工程積極慎重地采用了一些護(hù)岸新技術(shù)并在部1鉸鏈砼沉排

鉸鏈混凝土沉排在護(hù)岸新技術(shù)中是最成熟的。突出特點(diǎn)是集柔性與整體性于一體，能較好的適應(yīng)河床變形，確保坡腳穩(wěn)定，并且基本上不需維修；同時(shí)還有可工廠化生產(chǎn)、機(jī)械化施工、質(zhì)量易于控制等優(yōu)點(diǎn)，具有較大的應(yīng)用前景。

鉸鏈混凝土沉排施工主要步驟有：系排梁繞筑、混凝土塊予制、鋪設(shè)土工布、鋪設(shè)混凝土予制塊、水下沉排。施工質(zhì)量的控制要素主要是：予制塊質(zhì)量、“U”鋼筋扣連接（螺絲要點(diǎn)焊）及排體間的搭接寬度（一定要水下檢查）。鉸鏈砼施工1鉸鏈砼沉排鉸鏈混凝土沉排在護(hù)岸新技術(shù)中2模袋砼及模袋砂

模袋混凝土（砂）護(hù)岸具有整體性強(qiáng)，抗沖及抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，機(jī)械化施工程度高，施工速度快，施工質(zhì)量容易控制等優(yōu)點(diǎn)；但對(duì)河床平整度要求高，適應(yīng)河床變形能力差（模袋砂稍好）；當(dāng)河床有較大沖深，剛性的模袋砼施工模袋混凝土排前沿將懸在水流中，極易折斷破壞。若在模袋混凝土排前沿加拋一定數(shù)量的塊石則對(duì)保護(hù)模袋混凝土免遭折斷是有幫助的。2模袋砼及模袋砂模袋混凝土（砂）護(hù)岸具有整3鋼絲網(wǎng)石籠

鋼絲網(wǎng)石籠較之早年已經(jīng)應(yīng)用的鐵絲籠更大、更柔、更適合河床底部形態(tài)，更易相互咬合而成一整體，因而具有較高的抗沖性，適合在河勢(shì)變化較大，水流頂沖強(qiáng)烈的岸段。

鋼絲網(wǎng)籠應(yīng)滿足：有足夠的抗拉強(qiáng)度，能自由起吊，沉放；網(wǎng)孔不能松動(dòng)，以防塊石滑出；網(wǎng)籠應(yīng)有全方位的柔動(dòng)性，以適應(yīng)河床變形及網(wǎng)籠間的相互咬合；網(wǎng)籠應(yīng)具有良好的抗腐蝕性。鋼絲石籠施工鋼絲石籠照片3鋼絲網(wǎng)石籠鋼絲網(wǎng)石籠較之早年已經(jīng)應(yīng)用的鐵絲籠更大4土工合成材料的應(yīng)用

土工合成材料種類繁多，前已介紹的模袋混凝土就是土工合成材料應(yīng)用的一例。

4.4.1土工布?jí)|拋石

4.4.2土工布砂袋

以上介紹的幾種護(hù)岸新技術(shù)，他們共同的特點(diǎn)是：施工質(zhì)量易于控制、機(jī)械化施工速度快、可使用較長年限、多數(shù)可用于河勢(shì)度刷烈的岸殷。當(dāng)然，其共同的缺點(diǎn)也是明顯的，首先造價(jià)普遍高于拋石，這在前面已有敘述；其次新的護(hù)岸技術(shù)擔(dān)心船舶拋錨破壞。這樣的憂慮不無道理，但筆者認(rèn)為這涉及到河道管理問題，應(yīng)加大船舶拋錨管理力度，切不可因噎廢食。

4土工合成材料的應(yīng)用穿堤建筑物加固建設(shè)中的新技術(shù)

隱蔽工程中有8座穿堤建筑物加固。在部分老閘的拆除時(shí)應(yīng)用微差控制爆破，對(duì)涵閘的裂縫補(bǔ)強(qiáng)采用GS膠、丙乳砂漿等多種新型材料均取得良好效果。值得的一提的是，采用計(jì)算機(jī)控制程序?qū)Υl人字門進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，加固中的樊口大閘大大提高了調(diào)試精度和工效。原需調(diào)試周期一個(gè)月以上，采用本項(xiàng)研究成果（新技術(shù)），一周內(nèi)即完成了調(diào)試任務(wù)，大大縮短了工期。在隱蔽工程工期很短的情況下，這一新技術(shù)的研究成功有著極大的實(shí)用價(jià)值。

穿堤建筑物加固建設(shè)中的新技術(shù)隱蔽工程中有8座

4質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)與運(yùn)行效果4.1質(zhì)量控制

4.1.1質(zhì)量管理體系“百年大計(jì)、質(zhì)量第一”始終是長江重要堤防防滲工程建設(shè)的質(zhì)量方針，“項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)、施工單位保證、監(jiān)理單位控制、政府部門監(jiān)督”的質(zhì)理管理體系也得到全面落實(shí)。項(xiàng)目法人長江建管局建立了以局長為質(zhì)量第一責(zé)任人，實(shí)行總工程師分管、工程建設(shè)部及工程建設(shè)代表處分級(jí)管理的管理體系。

4.1.2質(zhì)量檢測(cè)施工、監(jiān)理對(duì)防滲工程進(jìn)行了自檢和抽檢，自檢和抽檢的方法視工程具體情況有機(jī)口取樣、挖坑、鉆孔取芯、鉆孔注水等，自檢和抽檢量達(dá)12300余組，全部合格?？⒐を?yàn)收前項(xiàng)目法人委托具有資質(zhì)的北京海天恒信土木工程檢測(cè)評(píng)價(jià)有限公司進(jìn)行了檢測(cè)。抽檢單位工程52個(gè)（占總單位工程數(shù)的80%）、抽檢斷面132個(gè)、挖坑38個(gè)，采用無損檢測(cè)和室內(nèi)試驗(yàn)等方法，檢測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及質(zhì)量評(píng)定的要求。4質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)與運(yùn)行效果4.1質(zhì)量控制4.1.1

4質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)與運(yùn)行效果4.2質(zhì)量評(píng)價(jià)

隱蔽工程建設(shè)除建設(shè)過程中的嚴(yán)格控制多項(xiàng)檢測(cè)外，還經(jīng)歷了單元工程、分部工程、單位工程各個(gè)階段驗(yàn)收，驗(yàn)收全部合格，其中單位工程優(yōu)良率達(dá)84.6%。在竣工驗(yàn)收階段又經(jīng)歷了初步驗(yàn)收、技術(shù)性驗(yàn)收和竣工驗(yàn)三個(gè)步驟。嚴(yán)格的要求鑄就了高質(zhì)量的隱蔽工程。竣工驗(yàn)收結(jié)論指出：“工程設(shè)計(jì)符合國家有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求，施工中采用了新技術(shù)、新材料和新工藝，工程質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量合格”。

4質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)與運(yùn)行效果4.2質(zhì)量評(píng)價(jià)

4質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)與運(yùn)行效果4.3初期運(yùn)行效果

▲總體效果

防滲工程加固完成的367km堤段，其中多數(shù)是歷來險(xiǎn)情多發(fā)堤段。已建工程經(jīng)歷3~6個(gè)汛期的考驗(yàn)。其中2002年汛期水位相對(duì)較高，部分堤段已接近或高于設(shè)計(jì)水位。如咸寧長江干堤邱家灣段實(shí)測(cè)水位為30.61m，接近設(shè)計(jì)水位30.70m；岳陽長江干堤實(shí)測(cè)水位為32.78m（城陵磯），高于設(shè)計(jì)水位32.69m。工程運(yùn)行狀況良好，汛期僅少數(shù)專業(yè)人員巡查，未見較大險(xiǎn)情。

▲原型觀測(cè)在防滲處理的堤段，還布置有數(shù)量不等的安全監(jiān)測(cè)斷面，并進(jìn)行了1~3年的監(jiān)測(cè)?？傮w規(guī)律是汛期防滲墻前的測(cè)壓管水位較防滲墻后的測(cè)壓管水位高、且隨江水變化靈敏、變幅大，防滲墻后測(cè)壓管水位則反應(yīng)滯頓；枯水期防滲墻后測(cè)壓管水位又高于墻前測(cè)壓管水位，形成反向擋水。因各堤段地質(zhì)、外灘寬窄及江水位等條件各異，實(shí)測(cè)防滲墻削減水頭為0.5~4m不等。運(yùn)行及監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，防滲工程有著較好的防滲效果。4質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)與運(yùn)行效果4.3初期運(yùn)行效果

4質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)與運(yùn)行效果4.3初期運(yùn)行效果

▲總體效果

防滲工程加固完成的367km堤段，其中多數(shù)是歷來險(xiǎn)情多發(fā)堤段。已建工程經(jīng)歷3~6個(gè)汛期的考驗(yàn)。其中2002年汛期水位相對(duì)較高，部分堤段已接近或高于設(shè)計(jì)水位。如咸寧長江干堤邱家灣段實(shí)測(cè)水位為30.61m，接近設(shè)計(jì)水位30.70m；岳陽長江干堤實(shí)測(cè)水位為32.78m（城陵磯），高于設(shè)計(jì)水位32.69m。工程運(yùn)行狀況良好，汛期僅少數(shù)專業(yè)人員巡查，未見較大險(xiǎn)情。

▲原型觀測(cè)在防滲處理的堤段，還布置有數(shù)量不等的安全監(jiān)測(cè)斷面，并進(jìn)行了1~3年的監(jiān)測(cè)?？傮w規(guī)律是汛期防滲墻前的測(cè)壓管水位較防滲墻后的測(cè)壓管水位高、且隨江水變化靈敏、變幅大，防滲墻后測(cè)壓管水位則反應(yīng)滯頓；枯水期防滲墻后測(cè)壓管水位又高于墻前測(cè)壓管水位，形成反向擋水。因各堤段地質(zhì)、外灘寬窄及江水位等條件各異，實(shí)測(cè)防滲墻削減水頭為0.5~4m不等。運(yùn)行及監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，防滲工程有著較好的防滲效果。4質(zhì)量控制、評(píng)價(jià)與運(yùn)行效果4.3初期運(yùn)行效果

5重大技術(shù)問題研究5.1薄防滲墻施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

薄防滲墻沒有現(xiàn)行的規(guī)程規(guī)范可循，塑性混凝土、水泥土又屬新材料，因此不同的設(shè)計(jì)人員提出的技術(shù)要求存在差異，這給施工質(zhì)量的檢驗(yàn)與評(píng)定帶來了困難。對(duì)此，項(xiàng)目法人編制《長江重要堤防隱蔽工程薄防滲墻施工質(zhì)量技術(shù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》，并經(jīng)上級(jí)主管部門批準(zhǔn)。

（1）防滲墻材料物理力學(xué)指標(biāo)

注：0i<105重大技術(shù)問題研究5.1薄防滲墻施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定標(biāo)

5重大技術(shù)問題研究5.1薄防滲墻施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

（2）薄防滲墻施工質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)，尤其應(yīng)抓好施工過程的質(zhì)量控制，注重原材料、關(guān)鍵工序的控制與檢測(cè)。在單位工程驗(yàn)收階段，應(yīng)以施工過程質(zhì)量控制、質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)定資料為基礎(chǔ)，有條件時(shí)應(yīng)考慮增加必要的成品取樣檢測(cè)、開挖檢查、無損檢測(cè)，并結(jié)合安全監(jiān)測(cè)資料分析及實(shí)際洪水條件下的運(yùn)行情況，進(jìn)行綜合分析提出評(píng)定意見。

5重大技術(shù)問題研究5.1薄防滲墻施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定標(biāo)

5重大技術(shù)問題研究5.2同馬大堤防滲施工中局部堤段堤身裂縫問題

同馬大堤北場(chǎng)堤段堤高7m~8m，內(nèi)外坡1：3，堤身填土主要是粉質(zhì)粘土、砂壤土及粉砂。設(shè)計(jì)防滲墻沿堤長2600m、深15.5m~24.5m。在鋸槽法施工過程中先后出現(xiàn)27條規(guī)模不等的裂縫（寬1mm~40mm、長5m~99m），總長約1000m。防滲墻施工過程中堤身產(chǎn)生裂縫的機(jī)理及其對(duì)大堤穩(wěn)定的影響研究成果：（1）堤身出現(xiàn)裂縫的機(jī)理主要是，作用在槽孔壁上的泥漿壓力，使槽孔端部土體的小主應(yīng)力由壓應(yīng)力變?yōu)槔瓚?yīng)力，當(dāng)此拉應(yīng)力達(dá)到土體的抗拉強(qiáng)度時(shí)，槽端將產(chǎn)生裂縫。隨之泥漿進(jìn)入裂縫并產(chǎn)生劈裂作用，導(dǎo)致裂縫進(jìn)一步發(fā)展。但泥漿液面會(huì)隨裂縫的擴(kuò)展而降低，端部拉應(yīng)力也會(huì)逐漸減小，直至裂縫停止發(fā)展。（2）產(chǎn)生裂縫的主要因素是：泥漿密度、堤身填土土質(zhì)和干密度、槽孔長度等。（3）穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果表明，在各種不利工況下，堤身穩(wěn)定安全系數(shù)均可滿足規(guī)范要求。5重大技術(shù)問題研究5.2同馬大堤防滲施工中局部堤

5重大技術(shù)問題研究5.3垂直防滲對(duì)地下水環(huán)境影響的研究

研究方法：專題研究從現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)兩方面進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)工作主要有典型區(qū)域地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查、水文地質(zhì)勘察、地下水位和水質(zhì)監(jiān)測(cè)；室內(nèi)工作主要有二維、三維數(shù)值模擬計(jì)算及模型參數(shù)試驗(yàn)，對(duì)比模擬防滲墻建設(shè)前后的地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

5重大技術(shù)問題研究5.3垂直防滲對(duì)地下水環(huán)境影響的研

5重大技術(shù)問題研究5.3垂直防滲對(duì)地下水環(huán)境影響的研究

研究成果：（1）防滲墻建設(shè)對(duì)堤線附近地下水環(huán)境有無影響及影響的程度與堤防區(qū)的地形、水網(wǎng)分布以及區(qū)域地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件，防滲墻的結(jié)構(gòu)型式、長度、深度等密切相關(guān)。（2）對(duì)典型堤段的水文地質(zhì)勘察、地下水監(jiān)測(cè)及地下水環(huán)境調(diào)查，尚未發(fā)現(xiàn)防滲墻對(duì)地下水環(huán)境的影響。（3）防滲墻建設(shè)一般也不會(huì)造成或加劇漬害。在某些條件下堤線附近潛水含水層的水位可能會(huì)抬高到區(qū)域地下水位的水平，理論分析其影響范圍僅限于離堤300m范圍以內(nèi)，如果發(fā)生或加劇漬害，增加一些排漬設(shè)施或改種耐漬能力強(qiáng)的作物是可能解決的。（4）半封閉防滲墻一般不會(huì)對(duì)合法水源地產(chǎn)生影響。全封閉防滲墻對(duì)地下水水源地產(chǎn)生的影響一般僅限于離堤1.5km范圍內(nèi)。（5）環(huán)境問題通常都要較長時(shí)間方能顯現(xiàn)，本項(xiàng)研究所得出的一些初步結(jié)論還需要時(shí)間的檢驗(yàn)。建議下一步還應(yīng)繼續(xù)監(jiān)測(cè)、研究。

5重大技術(shù)問題研究5.3垂直防滲對(duì)地下水環(huán)境影響的研

5重大技術(shù)問題研究5.4防滲墻無損檢測(cè)研究

△傳統(tǒng)無損檢測(cè)方法：地質(zhì)雷達(dá)法、可控源音頻大地電磁測(cè)深（CSAMT）法，垂直聲波反射法，高密度多波列地震影像法、彈性波層析成像法、電磁波層析成像法、高密度電阻率法、瞬態(tài)瑞雷面波法等。

△隱蔽工程研究采用的無損檢測(cè)方法：以CSAMT法為主，高密度多波列地震像法（或垂直聲波反射法）為輔，對(duì)堤防防滲墻進(jìn)行掃描探測(cè)，利用自行研制的軟件對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和成像，檢測(cè)出異常后有針對(duì)性的布置少量鉆孔并輔以井間彈性波CT的無損檢測(cè)技術(shù)方案。

▲新方法的效果：（1）經(jīng)湖北黃岡長江干堤、咸寧長江干堤的檢驗(yàn)，這一檢測(cè)方法有較高的可靠性。（2）已通過湖北省科委組織的鑒定。

5重大技術(shù)問題研究5.4防滲墻無損檢測(cè)研究

5重大技術(shù)問題研究5.5減壓井淤堵機(jī)理及可拆卸式新型減壓井研究

主要研究內(nèi)容和方法：（1）減壓井應(yīng)用現(xiàn)狀及淤堵研究的調(diào)研（2）減壓淤堵機(jī)理研究（3）減壓井淤堵應(yīng)對(duì)措施的模擬試驗(yàn)（4）工程應(yīng)用與檢驗(yàn)5重大技術(shù)問題研究5.5減壓井淤堵機(jī)理及可拆卸式新型減壓井能有效控制堤壩基礎(chǔ)滲流狀態(tài)，且造價(jià)低，占地少，施工簡便；減壓井淤堵現(xiàn)象普遍存在，使用年限不長，制約了減壓井的推廣應(yīng)用；有些堤防工程不得不采用減壓井措施；減壓井淤堵機(jī)理沒有研究清楚，應(yīng)對(duì)措施不力；長江科學(xué)院、南科院40多年持續(xù)不斷地關(guān)注減壓井淤堵問題，始終處于研究前沿地位；長江重要堤防隱蔽工程建設(shè)列出減壓井淤堵研究專題；減壓井能有效控制堤壩基礎(chǔ)滲流狀態(tài)，且造價(jià)低，占地少，施工簡便淤堵機(jī)理的模型試驗(yàn)研究（1）試驗(yàn)設(shè)計(jì)浸泡模型水平一維模型垂向一維模型徑向簡單模型徑向綜合模型（2）機(jī)械淤堵－5種試驗(yàn)方案:水平一維模型：濾料與堤基砂的關(guān)系徑向簡單模型：濾網(wǎng)與濾料的關(guān)系垂向一維模型：渾水倒灌對(duì)濾層淤堵影響程度徑向簡單模型：渾水中拋填濾料對(duì)濾層滲透性和淤堵的影響徑向綜合模型：模擬減壓井結(jié)構(gòu)、地層砂、濾料、濾網(wǎng)以及徑向水流條件下減壓井機(jī)械淤堵機(jī)理淤堵機(jī)理的模型試驗(yàn)研究（1）試驗(yàn)設(shè)計(jì)減壓井淤堵徑向試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜏p壓井淤堵徑向試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、淤堵機(jī)理的模型試驗(yàn)研究（3）化學(xué)淤堵－5種方案摻鐵濾料浸泡模型：模擬間歇運(yùn)行靜水環(huán)境，鐵對(duì)濾層的淤堵影響。垂向一維模型：摻鐵砂樣與濾料的強(qiáng)化淤堵試驗(yàn)，分別進(jìn)行連續(xù)滲透和間歇滲透，分析間歇運(yùn)行對(duì)減壓井淤堵的影響。垂向一維模型：砂與濾料，采用葡萄糖溶液滲透，研究地層中鐵溶解和遷移規(guī)律及淤堵形成機(jī)理。垂向一維模型：試驗(yàn)1，采用氫氧化鐵溶液分別對(duì)反濾料或泡沫過濾體進(jìn)行滲透，試驗(yàn)2，采用普通脫氣水對(duì)摻氫氧化鐵的濾料進(jìn)行滲透－分析氫氧化鐵的沉積吸附現(xiàn)象及淤堵機(jī)理。徑向綜合模型：摻鐵砂、濾料、井結(jié)構(gòu)組合，采用普通脫氣水滲透，觀察鐵離子溶解－運(yùn)移－氧化－吸附（沉積）過程，分析淤堵的形成過程及淤堵物質(zhì)的富集區(qū)域，揭示化學(xué)淤堵形成機(jī)理。2、淤堵機(jī)理的模型試驗(yàn)研究（3）化學(xué)淤堵－5種方案淤堵應(yīng)對(duì)措施室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究在淤堵機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行4種不同應(yīng)對(duì)措施室內(nèi)模擬試驗(yàn)。（1）大降深洗井（2）活塞洗井（3）化學(xué)洗井（4）可拆換過濾器減壓井的模擬試驗(yàn)（一維模型）有無泡沫過濾體作用，化學(xué)淤堵發(fā)生發(fā)展規(guī)律泡沫過濾體對(duì)濾料淤堵的影響及其自身淤堵狀況更換泡沫過濾體恢復(fù)減壓效果的可能性、有效性淤堵應(yīng)對(duì)措施室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究

5重大技術(shù)問題研究5.5減壓井淤堵機(jī)理及可拆卸式新型減壓井研究

主要研究結(jié)論：（1）機(jī)械淤堵：設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量不好或井口渾水倒灌都可在井壁、濾層形成機(jī)械淤堵。

（2）化學(xué)淤堵：有顯著的出口特性、間歇特性和溯源特性。

（3）生物淤堵：在井水位變動(dòng)帶形成藻類及井壁上形成的鐵細(xì)菌及硫細(xì)菌均可造成減壓井淤堵并具有出口特性；此外生物活動(dòng)通過黏附堵塞作用、吸附作用及垢化作用，對(duì)機(jī)械淤堵、化學(xué)淤堵也都有促進(jìn)作用。

5重大技術(shù)問題研究5.5減壓井淤堵機(jī)理及可拆卸式新型

通過大量試驗(yàn)研究，全面系統(tǒng)地揭示了減壓井的淤堵機(jī)理，并在其應(yīng)對(duì)措施方面取得突破性進(jìn)展，取得了工程實(shí)際應(yīng)用效果。1、機(jī)械淤堵－設(shè)計(jì)不合理、施工不規(guī)范、管理不到位.濾料級(jí)配或?yàn)V網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理，砂層中細(xì)顆粒在反濾料中的集聚施工不規(guī)范或未達(dá)設(shè)計(jì)要求，濾料不合格或拋投分選、井中含泥量大井口渾水倒灌通過大量試驗(yàn)研究，全面系統(tǒng)地揭示了減壓井的淤堵2、化學(xué)淤堵－主要是鐵質(zhì)淤堵物質(zhì)基礎(chǔ)，陸相沉積砂層中有可還原的鐵水力條件，徑向水流導(dǎo)致砂層中鐵溶解運(yùn)移至出口氧化條件，減壓井為鐵提供了氧化條件出口特性、間歇特性、溯源特性

洪水期，隨著減壓井出水，水中所溶解鐵氧化并沉積吸附在井壁出口；枯水期減壓井不再出水，氧化范圍仍然在擴(kuò)大，且已經(jīng)形成的鐵質(zhì)淤堵物向地層方向擴(kuò)散。3、生物淤堵水位變動(dòng)帶易形成藻類淤堵－間歇期生物活動(dòng)的黏附作用、堵塞作用及垢化作用，加速了減壓井的淤堵2、化學(xué)淤堵－主要是鐵質(zhì)淤堵

5重大技術(shù)問題研究5.5減壓井淤堵機(jī)理及可拆卸式新型減壓井研究

主要研究結(jié)論：（4）減壓井淤堵的應(yīng)對(duì)措施①合理設(shè)計(jì)、精心施工、認(rèn)真維護(hù)均可有效減少淤堵發(fā)生，將減壓井與民用井結(jié)合避免長期間歇運(yùn)行也是防止淤堵發(fā)生的有效途徑。②機(jī)械洗井、化學(xué)洗井、定期滅菌可在一定程度上恢復(fù)減壓井的效果。③可拆卸過濾器的新型減壓井是基于淤堵的出口特征、間歇特征和溯源特征設(shè)計(jì)的，具有較強(qiáng)的針對(duì)性和廣泛的適用性。新型減壓井已在長江隱蔽工程的安慶江堤和荊南長江干堤中進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)（共18口），過濾器拆卸、更換方便，已經(jīng)4~6年運(yùn)行，滲控效果明顯。目前新型減壓井造價(jià)約為普通減壓井的1.5倍，由于可通過拆換過濾器而恢復(fù)減壓井功能，因此長期運(yùn)行性價(jià)比將會(huì)高得多。5重大技術(shù)問題研究5.5減壓井淤堵機(jī)理及可拆卸式新型4、應(yīng)對(duì)措施

依據(jù)本次研究成果以及工程經(jīng)驗(yàn)，延緩減壓井淤堵的應(yīng)對(duì)措施包括：合理設(shè)計(jì)、規(guī)范施工、加強(qiáng)管理管材采用惰性材料在常年地下水位以下有足夠長的花管段機(jī)械和化學(xué)洗井定期滅菌可拆換過濾器減壓井－可適用化學(xué)淤堵、生物淤堵的全部及機(jī)械淤堵的部分情況。4、應(yīng)對(duì)措施（2）可拆換過濾器減壓井基于淤堵的出口特性、間歇特性、溯源特性提出的可拆換過濾器減壓井，有理論依據(jù)、針對(duì)性強(qiáng)，解決了淤堵技術(shù)難題?？刹饟Q過濾器減壓井由濾料、外井管、可拆換過濾器組成，淤堵主要發(fā)生在可拆換過濾器中?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證實(shí)可拆換過濾器減壓井操作方便，減壓效果好。可拆換過濾器減壓井已于2000年9月獲得專利（1999年申報(bào)）（2）可拆換過濾器減壓井洗井技術(shù)-往返式雙向大降深抽注水洗井技術(shù)洗井技術(shù)-往返式雙向大降深抽注水洗井技術(shù)主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)減壓井開孔直徑不小于600mm。過濾器開孔率為19～25％外井管直徑400mm，內(nèi)井管直徑280mm，壁厚10mm，為塑料井管。連接件直徑10mm，不小于8件/接頭，抗拉強(qiáng)度不小于1kN。泡沫過濾體厚度5mm，最大孔徑0.4mm，滲透系數(shù)(1～

10)×10-1cm/s。可拆換減壓井單井造價(jià)在3—5萬元。主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與傳統(tǒng)減壓井相比，可拆換過濾器減壓井可以免去重新鉆孔的工作，具有很強(qiáng)的性價(jià)比?？刹饟Q過濾器減壓井的合理單價(jià)在3～5萬元之間，與傳統(tǒng)吹填蓋重相比，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)。主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)工程應(yīng)用情況在5項(xiàng)工程中應(yīng)用455口減壓井,其中在荊南和安慶江堤應(yīng)用18口可拆換過濾器減壓井;現(xiàn)場(chǎng)起拔過濾器，檢驗(yàn)了其實(shí)際可操作性;工程陸續(xù)建成后，已經(jīng)歷了4至6年的運(yùn)行，長期監(jiān)測(cè)表明滲流控制效果明顯。工程應(yīng)用情況在5項(xiàng)工程中應(yīng)用455口減壓井,其中在荊南和安慶本項(xiàng)成果在長江重要堤防工程中的應(yīng)用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的效益包括：提高了加固工程的可靠性，從一個(gè)方面保證了堤防工程發(fā)揮應(yīng)有的防洪功能；與傳統(tǒng)的單一蓋重方案相比，在已實(shí)施的五個(gè)工程項(xiàng)目中，節(jié)約了工程建設(shè)直接投資5500萬元；與傳統(tǒng)的單一蓋重方案相比，減少了移民拆遷，在五個(gè)項(xiàng)目中，占地減少6300余畝，從而減少了社會(huì)矛盾，保證了工程進(jìn)度，也有利于社會(huì)的穩(wěn)定與和諧避免了土地砂化和水系破壞等環(huán)境問題減少了土地復(fù)耕、水系恢復(fù)等費(fèi)用減壓井結(jié)合民用井的應(yīng)用，可以改善農(nóng)民用水條件.本項(xiàng)成果在長江重要堤防工程中的應(yīng)用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的效益包括：

6經(jīng)驗(yàn)與展望6.1經(jīng)驗(yàn)

（1）嚴(yán)格基本建設(shè)程序，按國家相關(guān)建設(shè)制度進(jìn)行工程建設(shè)，是工程建設(shè)順利進(jìn)行，建成合格工程的基本保證。（2）工程建設(shè)中推廣應(yīng)用了多項(xiàng)新技術(shù)、新材料、新工藝和新設(shè)備，并在實(shí)施中不斷完善、提高，不僅提升了堤防防滲工程的科技含量，保證了工程質(zhì)量、積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，而且對(duì)今后江河堤防的防滲處理工程也有指導(dǎo)意義。（3）團(tuán)結(jié)治水是堤防防滲工程順利實(shí)施的重要保證。（4）堤防是一項(xiàng)古老的工程，且孕含有許多尚未認(rèn)識(shí)或尚未解決的技術(shù)問題，在建設(shè)過程中不可避免地會(huì)反映出來。對(duì)此必須認(rèn)真對(duì)待，列出專題，邀請(qǐng)有能力、有經(jīng)驗(yàn)的科研單位、大專院校和項(xiàng)目法人共同研究。長江重要堤防防滲工程中進(jìn)行了多項(xiàng)專題研究，取得了豐碩的成果，解決了工程實(shí)際問題。這些研究成果，不僅有工程意義更有理論意義，為堤防建設(shè)的現(xiàn)代化、科學(xué)化作出了貢獻(xiàn)。6經(jīng)驗(yàn)與展望6.1經(jīng)驗(yàn)（1）嚴(yán)格基

6經(jīng)驗(yàn)與展望6.1展望

（1）長江重要堤防防滲工程僅涉及約2000km堤防，而長江堤防總長約33000km，全國堤防總長更有26萬余km，堤防的加固建設(shè)任重道遠(yuǎn)。長江重堤防防滲工程的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)必將為全國的堤防加固建設(shè)打下良好的基礎(chǔ)，提供有益的技術(shù)措施和理論依據(jù)。（2）堤防的防滲還有一些技術(shù)問題未曾解決，需積極開展研究。例如：滲流控制的安全范圍問題，防滲墻材料滲透穩(wěn)定性問題，滲流隱患的探測(cè)問題，滲控措施的無損檢測(cè)問題，滲流破壞的預(yù)警預(yù)報(bào)問題，等等。6經(jīng)驗(yàn)與展望6.1展望（1）長江重f12視圖六頭深層攪拌樁機(jī)f12視圖六頭深層攪拌樁機(jī)f13視圖意大利抓斗f13視圖意大利抓斗f14視圖射水機(jī)f14視圖射水機(jī)f15視圖鋸槽機(jī)f15視圖鋸槽機(jī)f16視圖鏈斗式鋸槽機(jī)f16視圖鏈斗式鋸槽機(jī)f17視圖導(dǎo)管（氣舉）反循環(huán)造墻機(jī)f17視圖導(dǎo)管（氣舉）反循環(huán)造墻機(jī)f18視圖振動(dòng)切槽成墻機(jī)f18視圖振動(dòng)切槽成墻機(jī)f19視圖高壓噴射灌漿機(jī)f19視圖高壓噴射灌漿機(jī)f20視圖德國寶峨振動(dòng)成槽薄防滲墻設(shè)施f20視圖德國寶峨振動(dòng)成槽薄防滲墻設(shè)施f21視圖深層攪拌水泥防滲墻f21視圖深層攪拌水泥防滲墻f22視圖鉸鏈砼沉排施工f22視圖鉸鏈砼沉排施工f23視圖鉸鏈砼沉排（同馬大堤）f23視圖鉸鏈砼沉排（同馬大堤）f24視圖模袋砼護(hù)岸f24視圖模袋砼護(hù)岸f25視圖模袋砼鋪填設(shè)備f25視圖模袋砼鋪填設(shè)備f26視圖定位船及拋石船f26視圖定位船及拋石船f27視圖工程監(jiān)理在稱量石方（馬鞍山河段護(hù)岸)f27視圖工程監(jiān)理在稱量石方（馬鞍山河段護(hù)岸)f28視圖施工中的干砌石工程（無為大堤f28視圖施工中的干砌石工程（無為大堤f29視圖已完工的護(hù)岸工程（石首北門口）f29視圖已完工的護(hù)岸工程（石首北門口）f30視圖已完工的護(hù)岸工程（石首北門口）之二f30視圖已完工的護(hù)岸工程（石首北門口）之二f31視圖“旱纖夫”f31視圖“旱纖夫”治理長江造福人民治理長江造福人民謝謝！謝謝！堤防工程加固施工

堤防工程加固施工主要內(nèi)容1.概述2.防滲工程設(shè)計(jì)3.置換法防滲技術(shù)4.高壓噴射澆灌漿防滲技術(shù)5.深層攪拌法6.擠壓法防滲技術(shù)7.垂直鋪塑防滲技術(shù)8.劈裂灌漿技術(shù)9.排水減壓井10.放淤和吹填技術(shù)11.安全監(jiān)測(cè)

主要內(nèi)容1.概述（1）滲流險(xiǎn)情型式

堤防險(xiǎn)情多以險(xiǎn)情的性狀形態(tài)來定名的。堤身:

散浸、滲水、脫坡、漏洞、跌窩等堤基:

管涌、泡泉、泉眼、隆起、沙沸等7.1概述

（1）滲流險(xiǎn)情型式7.1概述

“管涌”:

堤防工程中常說的管涌較之學(xué)術(shù)名詞“管涌”有著本質(zhì)的差別。學(xué)術(shù)上“管涌”：滲流介質(zhì)中的細(xì)料隨滲透水流在粗料所形成骨架的孔隙中的移動(dòng)。堤防工程中的“管涌”：涵蓋了所有滲流破壞型式。7.1概述

“管涌”:7.1概述

（2）防滲工程滲流控制：控制堤身（基）內(nèi)的滲流狀態(tài)（滲流水頭、滲流坡降、滲流量）都在允許范圍內(nèi)，不發(fā)生滲流破壞，保證大堤安全。滲流控制的總原則：“前堵后排、保護(hù)滲流出口”。滲流控制措施的型式主要有：鋪蓋、防滲斜墻、垂直防滲墻、錐探灌漿、蓋重、淤背、填塘、減壓井（溝）、濾層等。7.1概述

（2）防滲工程7.1概述

（1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)防滲工程設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：①工程措施應(yīng)有較高的安全度且有利于施工和維護(hù)；②工程措施的選擇應(yīng)因地制宜、導(dǎo)壓兼施；③盡量減少對(duì)水環(huán)境的影響；④大力推廣新技術(shù)、新工藝和新材料。防滲工程設(shè)計(jì)首先是依據(jù)險(xiǎn)情、地質(zhì)條件及滲流穩(wěn)定計(jì)算成果，確定治理范圍。其次是在上述原則的指導(dǎo)下，在確定的范圍內(nèi)，在流域防洪規(guī)劃制定的防洪標(biāo)準(zhǔn)（設(shè)計(jì)洪水位）條件下，結(jié)合堤防險(xiǎn)情的類型、地質(zhì)條件、外灘寬窄、堤內(nèi)居住及耕作情況，綜合考慮、分析比較，選擇治理措施。7.2防滲工程設(shè)計(jì)

（1）設(shè)計(jì)原則和要點(diǎn)7.2防滲工程設(shè)計(jì)

滲流控制標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)滲流理論和相關(guān)規(guī)范，堤防滲流控制原則：（1）控制圍堤浸潤線和下游承壓水頭，保證壩體和壩基的滲流穩(wěn)定；（2）控制壩體和壩基的滲透坡降，防止?jié)B透變形破壞，保證下游邊坡和下游地面的滲流穩(wěn)定，其抗?jié)B水力比降和滲透流速滿足穩(wěn)定要求；（3）控制圍堤滲流量，盡量減少滲漏損失。滲流控制標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)滲流理論和相關(guān)規(guī)范，堤防滲流控制滲流控制標(biāo)準(zhǔn)

堤身具體結(jié)構(gòu)和堤基土層出發(fā)，滲流控制標(biāo)準(zhǔn)主要有以下方面：堤坡出逸高度控制原則

圍堤為細(xì)砂吹填或管袋充填而成，邊坡出逸位置較高，對(duì)堤坡滲流穩(wěn)定和邊坡抗滑穩(wěn)定不利。出逸坡面滲水將使得坡面土體剝落流失逐漸發(fā)展而造成破壞，與滑坡過程類似，為一個(gè)緩慢的過程。而當(dāng)庫水位較高時(shí)外側(cè)潮位為非穩(wěn)定變化時(shí)，在相對(duì)高潮位時(shí)圍堤內(nèi)浸潤線會(huì)較高，同樣在外側(cè)邊坡出逸位置也可能較高，因此邊坡出逸應(yīng)加以控制，主要控制邊坡出逸高度，應(yīng)采取有效措施盡量避免在邊坡出逸，實(shí)在不行則必須采取濾層保護(hù)邊坡穩(wěn)定措施。本工程需要研究合適的反濾措施確保砂堤邊坡滲流穩(wěn)定性。滲流控制標(biāo)準(zhǔn)堤身具體結(jié)構(gòu)和堤基土層出發(fā)，滲流控制標(biāo)準(zhǔn)滲流控制標(biāo)準(zhǔn)堤坡出逸坡降控制原則

由于無防滲情況下邊坡出逸位置較高，因此邊坡出逸應(yīng)加以控制，其出逸坡降可按無粘性土邊坡出逸坡降計(jì)算。當(dāng)滲流從下游坡出逸時(shí)，由于自由面與坡面相切，忽略凝聚力時(shí)，滲出點(diǎn)的滲透坡降為：（β為下游坡角）堤坡滲出點(diǎn)的臨界滲透坡降可按下式計(jì)算[25]：

Jc=[γ'1（tgφ-tgβ）cosβ]/γ+C/γ

式中，γ為水容重，取γ=10kN/m3；γ'1為土的浮容重，C為出口段壩體填土的凝聚力，φ為土的內(nèi)摩擦角，根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，取γ'1=10.2kN/m3，C=0Pa，φ=32°；β為下游坡角，1：2.5的坡，tgβ=0.4（1：2，tgβ=0.5），cosβ=0.928。將所有變量代入式中，可求得Jc滲流控制標(biāo)準(zhǔn)滲流控制標(biāo)準(zhǔn)滲