河道堤防防滲加固實用技術

第一章 河道堤防工程設計與常見病險
第一節 堤防工程級別與防洪設計標準
一、洪水災害的類型
二、洪災的嚴重影響
三、堤防工程的建設
第二節 堤防防護區的確定
第三節 防洪標準與設計洪水的確定
一、防洪標準與設計洪水的確定
二、防洪標準的提高趨勢
三、堤防安全加高與超高
第四節 堤防工程的安全性要求
第五節 堤防工程結構類型與具體佈置
一、堤防工程的結構類型
二、堤防工程選線及堤距
三、各種堤防類型的佈局
第六節 堤防工程最常見的病險問題
一、堤壩岸的破壞形式
二、護坡面層的破壞形式

第二章 河道堤防工程土堤的安全驗算
第一節 土堤穩定滲流的安全驗算
一、不透水地基上土堤滲流安全計算（堤內側無水）
二、透水地基上的土堤滲流安全計算（堤內側無水）
三、堤內側（下游）有水深時的滲流計算
四、透水堤基的防滲措施
五、覆蓋土層下強透水堤基的滲流計算
六、有減壓溝的堤基滲流計算
七、有減壓井列的堤基滲流計算
八、減壓井各種水頭損失的計算
九、堤內壓土的方案滲流計算
十、有防滲牆的滲流計算
十一、堤基各向異性、多層次的滲流計算
第二節 土堤非穩定滲流安全驗算
一、洪峰過程堤身浸濕進展距離計算
二、洪峰過程透水堤基堤後滲流水量
三、典型洪峰（正弦曲線）過程的浸濕進展簡化公式
四、洪峰過程堤防滲流關鍵值的經驗公式
五、洪水回落時堤身流網與浸潤線位置計算
六、滲流基本參數的選用
第三節 土堤堤基管湧危險性驗算
一、管湧發生與發展的臨界坡降及允許坡降
二、管湧沖蝕發展過程與計算公式應用
三、洪峰在堤基滲流中傳播遲後和衰減的計算
四、砂礫石地基的管湧臨界坡降
五、控制管湧發展的措施及其安全判別式
第四節 土堤抗滑穩定安全驗算
一、楔形體滑動土壓力平衡法
二、滑坡計算分隔號分法
三、滑動計算有限元法
四、滑坡危險水位與驟降緩降問題
第五節 土堤軟基與堤防沉降計算
一、堤防與軟基的最終沉降
二、軟土堤基的沉降過程
三、滲透力荷載下的軟基沉降
四、沉降過程的滲流計算法
五、沉降導致裂縫的估算
第六節 土堤與建築物銜接的滲流驗算
一、側岸邊牆的繞滲流計算
二、閘底板受到側邊繞滲流影響的滲流計算
三、土堤與邊牆接觸面的管湧破壞性驗算

第三章 河道堤防除險加固的防滲技術
第一節 河道堤防除險加固概述
一、堤身滲透破壞的成因和分類
二、堤基滲透破壞的成因和分類
第二節 河道堤防工程滲流控制
一、滲流控制標準
二、滲流控制措施
三、堤身滲流控制
四、堤基滲流控制
第三節 堤防防滲加固方案選擇
一、堤身防滲方案選擇
二、堤基防滲方案選擇
三、防滲加固方案覆核
第四節 河道堤防各種防滲結構
一、反濾層
二、防滲斜牆
三、貼坡面排水
四、堤後蓋重
五、排水減壓溝
六、排水減壓井
七、垂直防滲
第五節 河道堤防綜合防滲技術
一、堤防工程加固綜合技術效應
二、堤防工程加固綜合技術內容
三、堤防綜合防滲技術方案確定

第四章 河道堤防劈裂帷幕灌漿技術
第一節 劈裂帷幕灌漿概述
一、壩體灌漿技術的發展
二、河道堤防劈裂灌漿技術
三、劈裂灌漿所用的灌漿材料
第二節 劈裂帷幕灌漿機理
一、水力劈裂作用原理
二、土壩壩體應力分佈規律
三、泥漿對壩體的劈裂充填作用
四、土壩壩體的濕陷作用
五、物體能量的調整和轉換
六、漿液與土壩相互擠壓理論
七、泥漿和壩體的固結和壓密
第三節 劈裂帷幕灌漿設計
一、灌漿孔的設計
二、灌漿壓力確定
三、漿體帷幕厚度
四、灌漿液的選擇
五、灌漿施工參數
六、劈裂灌漿試驗
第四節 劈裂帷幕灌漿施工
一、場地佈置和勞動組合
二、堤壩灌漿工程的鑽孔
三、堤壩灌漿工程的制漿
四、堤壩灌漿工程的灌漿
五、灌漿期間出現問題的處理
第五節 劈裂灌漿期的觀測
一、壩面各種問題的巡視檢查
二、變形觀測及資料整理分析
三、壩體內部的應力觀測
四、壩體滲流的觀測
第六節 劈裂帷幕灌漿驗收
一、對灌漿工程的效果檢查
二、對灌漿工程的品質驗收
第七節 堤壩地基劈裂灌漿
一、堤壩地基劈裂灌漿的機理
二、堤壩地基劈裂灌漿設計
三、堤壩地基劈裂灌漿施工
第八節 劈裂灌漿工程實例
一、供水水庫加固工程概況
二、加固前的滲流狀態分析
三、水庫土壩加固灌漿試驗
四、水庫土壩灌漿防滲設計
五、水庫土壩灌漿施工方法
六、灌漿觀測分析與效果檢查

第五章 河道堤防置換法防滲技術
第一節 堤防置換法防滲概述
一、堤防工程的開槽
二、泥漿護壁的具體操作
三、進行槽孔驗收工作
四、澆築混凝土材料
第二節 抓鬥法防滲牆技術
一、液壓式抓鬥的施工設備
二、液壓式抓鬥的施工工藝
第三節 拉槽法防滲牆技術
一、拉槽法的施工設備
二、拉槽法的施工工藝
第四節 射水法成牆技術
一、射水法的工作原理
二、射水法的施工材料
三、射水法的施工設備
四、射水法的施工工藝
五、射水法施工注意事項
六、槽孔側壁的垂直精度
七、單槽板間的接縫處理
八、射水法施工技術特點
九、射水法施工品質控制
十、射水法澆築事故處理
十一、射水法堤壩防滲工程實例
第五節 導管反迴圈法技術
一、主要設備及工藝流程
二、施工方法及施工過程
三、導管反迴圈法施工工程實例
第六節 置換法防滲技術實例
一、工程概況
二、工程地質與施工環境
三、堤防工程加固設計
四、堤防工程施工工藝
五、工程品質控制

第六章 深層攪拌加固防滲技術
第一節 深層攪拌防滲技術概述
一、攪拌法防滲技術的發展概況
二、水泥土深層攪拌法加固機理
第二節 施工機械及配套設備
一、深層攪拌機
二、配套機械設備
第三節 施工方法及施工工藝
一、施工準備及定位
二、水泥漿的製備
三、噴漿的攪拌
四、清洗移位
五、施工中注意事項
六、施工中出現問題及處理方法
第四節 品質控制及品質檢測
一、影響成樁品質的因素
二、影響水泥攪拌樁防滲效果的原因
三、深層攪拌法對技術指標的要求
四、深層攪拌法施工的品質控制
五、深層攪拌法的品質檢驗及檢測
第五節 深層攪拌法防滲技術實例
一、堤防工程概況
二、工程地質簡況
三、工程施工工藝
四、深層攪拌法防滲牆的適用範圍與技術特點
五、結語

第七章 高壓噴射灌漿防滲技術
第一節 高壓噴射灌漿技術概述
一、高壓噴射灌漿技術的特點
二、高壓噴射灌漿的作用機理
三、高壓噴射灌漿的方法分類
第二節 機械設備的選型與配套
一、造孔系統
二、供水系統
三、供氣系統
四、供漿系統
五、噴灌系統
六、其他配套設備
第三節 灌漿材料及漿液的配方
一、灌漿材料的分類及配方
二、選用漿液的原則
第四節 施工方法及施工工藝
一、施工前的準備工作
二、施工設備選用和佈置
三、工藝技術參數的選定
四、孔距及佈置形式
五、施工程式和施工工藝
六、高壓噴射灌漿施工要點
第五節 高壓噴射灌漿品質控制
一、高壓噴射灌漿品質檢查項目
二、高壓噴射灌漿品質檢查方法
第六節 高壓噴射灌漿工程實例
一、蘇州河防汛牆防滲加固工程
二、松花江道外江堤防滲加固工程

第八章 鋼板樁加固防滲技術
第一節 鋼板樁防滲技術概述
一、U型鋼板樁
二、Z型鋼板樁
第二節 施工機械及配套設備
第三節 鋼板樁防滲結構設計
第四節 施工方法及施工工藝
一、堤防鋼板樁防滲牆的施工方法
二、影響鋼板樁施工效率的主要因素
三、地層岩性對鋼板樁施工的影響
第五節 施工品質控制與檢測
一、鋼板樁製作工藝的品質控制
二、鋼板樁合龍過程的品質控制
三、鋼板樁轉角處施工品質控制
四、鋼板樁整體施工品質的控制
第六節 鋼板樁防滲工程實例
一、工程總體佈置及規模
二、工程主要施工技術要求
三、鋼板樁施工技術分析
四、鋼板樁施工品質控制及評定
五、鋼板樁防滲工程安全監測
六、工程經驗與建議

第九章 土工膜防滲技術
第一節 土工膜防滲技術概述
一、土工合成材料的發展
二、土工膜的種類及性能
三、土工膜在水利工程中的應用
四、土工膜材料的優點與缺點
第二節 垂直鋪塑防滲技術
一、垂直鋪塑防滲技術的發展概述
二、垂直鋪塑防滲的機械設備
三、垂直鋪塑防滲的泥漿護壁
四、垂直鋪塑防滲的施工工藝
五、垂直鋪塑防滲的焊接品質保證
六、垂直鋪塑防滲的檢測與評價
第三節 重要堤防臨水坡土工膜防滲
一、臨水坡土工膜作用機理
二、臨水坡土工膜的結構性
三、臨水坡土工膜厚度計算
四、複合土工膜水準鋪蓋防滲設計
五、臨水坡鋪設土工膜的穩定性
六、臨水坡鋪設土工膜的施工要點
第四節 漿砌石堤壩複合土工膜防滲
第五節 土工膜防滲存在問題及改進措施
一、土工膜使用中的問題
二、土工膜的耐久性問題
三、土工膜使用技術探討
第六節 土工膜防滲技術工程實例
一、工程概況
二、複合土工膜防滲施工工藝原理及施工工藝流程
三、複合土工膜施工方法
四、複合土工膜施工品質控制
五、結語

第十章 放淤和吹填加固技術
第一節 放淤和吹填加固技術概述
一、引洪放淤和機械放淤的特點
二、放淤（吹填）厚度及範圍
第二節 引洪放淤加固技術
一、放淤工程
二、引水引砂
三、輸水輸砂
四、放淤調控
第三節 機械放淤和吹填技術
一、挖砂機械
二、挖砂技術
三、輸砂技術
第四節 機械放淤固堤技術要求
一、土場選擇技術要求
二、機械放淤取土與造漿
三、管道輸送技術要求
四、放淤施工與品質要求
五、放淤後表面防護要求
六、品質檢測評定要求

第十一章 灌漿材料及防滲牆材料
第一節 灌漿材料及防滲牆材料概述
一、灌漿材料和防滲牆材料的關係
二、灌漿材料和防滲牆材料的分類
三、灌漿材料和防滲牆材料的要求
四、灌漿材料和防滲牆材料的選擇
第二節 灌漿材料的性能和試驗方法
一、對原材料的要求
二、原材料試驗項目
三、漿液或漿體試驗
四、凝結體或結石試驗
第三節 黏土灌漿材料
一、黏土灌漿材料概述
二、黏土漿的主要性能指標
三、影響黏土漿液性能指標的因素
四、灌漿和防滲牆的黏土漿液配方
五、黏土漿液性能的改善
第四節 水泥漿灌漿材料
一、灌漿工程對水泥性能的要求
二、灌漿工程所用水泥漿的特點
三、灌漿工程所用水泥漿的性能
四、灌漿工程水泥漿性能的改善
第五節 水泥黏土灌漿材料
一、水泥黏土漿液的基本特點
二、水泥黏土漿液性能試驗成果
三、水泥黏土漿液影響因素及變化
四、水泥黏土漿液中的性能改善
第六節 水泥砂漿和水泥黏土砂漿
一、水泥砂漿材料的選擇
二、水泥砂漿材料的特點
三、水泥砂漿性能試驗成果
四、灌漿用水泥砂漿配合比
五、水泥黏土砂漿性能試驗結果
第七節 水泥粉煤灰漿和水泥粉煤灰砂漿
一、粉煤灰的基本知識
二、粉煤灰混凝材料的特性
三、水泥粉煤灰漿、粉煤灰水泥砂漿試驗成果
四、粉煤灰應用中的注意事項
第八節 防滲牆材料
一、防滲牆及防滲材料
二、高壓噴射灌漿防滲板牆材料
三、普通混凝土防滲牆材料
四、粉煤灰混凝土防滲牆材料
第九節 塑性混凝土防滲牆材料
一、塑性混凝土防滲牆的特點
二、塑性混凝土的基本性能
三、塑性混凝土配合比對性能影響
四、配合比設計及施工注意事項
第十節 灌漿材料及防滲牆材料的外加劑
一、混凝土外加劑的主要功能
二、混凝土外加劑的主要種類
三、外加劑的選擇和使用
參考文獻

水利工程除險加固技術叢書河流是水資源的主要載體，是水與自然、人類關係的聯繫介面。河流與人類社會關係密切。河流把上游山地土壤侵蝕形成的泥沙輸送到下游，形成沖積平原，河口的泥沙淤積在入海口形成三角洲，都是最適合人類居住的地方，也往往是經濟發展最迅速的地方。許多民族和國家都把河流比做自己的母親，如中國的黃河和長江、印度的恒河和俄羅斯的伏爾加河。

古代的四大文明古國都發源于大河流域，黃河流域是中國古代文明的發祥地，尼羅河孕育了古埃及文明，印度文明起源於恒河流域和印度河流域，古代巴比倫也是在幼發拉底河和底格裡斯河形成的兩河流域發展繁衍的。到了近現代，世界上主要的大城市也基本上是傍水而建，河流中下游地區成為經濟相對發達的地區。

河流哺育著人類，為人類的文明做出了無私的奉獻，但是河流造成的洪災也常常給人類帶來巨大的痛苦和災難。是自然災害較為嚴重的國家，氣象災害帶來的損失占各種自然損失的70％以上。由於江河縱橫、沿河人口密集，洪澇歷來是對生命財產危害最為嚴重的災害之一。據不完全統計，從西元前206年至1949年的兩千多年間，共發生可考查的洪災1092次，平均每兩年發生一次。新中國成立60多年來，年均洪澇受災面積134億畝，成災面積076億畝，直接經濟損失上百億元。

洪澇災害是最主要的自然災害，是中華民族的心腹大患。每年到了汛期，從中央到地方都要進行全面動員，做好人力、物資的準備，一旦發生特大洪水，抗洪救災常常成為全國人民的頭等大事。七大江河目前抗禦洪水能力多數只有50年一遇，再加上缺乏有效的調控能力，勢必造成洪澇災害。根據目前的國力情況，這種狀況一時還難以徹底解決。因此，這就決定了的防洪搶險是長期而艱巨的任務。

新中國成立以來，全國共建成了各類大壩約87萬餘座，水庫的總庫容達到7064億立方米，相當於全國河流年均徑流量的1/6。水庫大多建於20世紀50～70年代，由於受當時經濟、技術、資料等的限制，各類水庫普遍存在工程標準偏低、建設品質較差、老化失修嚴重、配套設施不全等問題，致使水庫安全隱患嚴重。水庫蓄水多，水位較高，如遇洪水垮壩失事，會有很高的水頭和大量的洪水，在很短時間內居高臨下傾瀉下來，洪水波浪所到之處，必將對下游造成摧毀性的破壞和毀滅性的災難，因此，水庫安危事關大局。

在長期的工程實踐中，國內外水利工作者在抗洪搶險方面積累了豐富的經驗，在防洪澇災害方面起到了巨大作用。由山東農業大學李繼業教授策劃，並組織有關專家共同編著了《水利工程除險加固技術叢書》，該叢書系統地介紹河道堤防防滲加固實用技術、河道堤防工程監測實用技術、河道堤防工程搶險實用技術、河流與河道工程維護及管理、水庫壩體滑坡與防治措施、水庫除險加固工程設計實例、水閘工程除險加固技術和洪水設計與防洪減災等知識，是對河道堤防、水庫等水利工程除險加固技術的總結和推廣，也是國內外水利工作者多年理論研究和實踐經驗的結晶，可供使用者因地制宜地選用和參考。

我深信，該叢書的出版將對水利工程的除險加固技術起到積極的促進作用。

中國工程院院士吳中如2012年12月