水力充填堤坝渗透特性及控制指标与参数研究

（1）针对青草沙水库新建大堤深水段筑堤的建设条件、特点和水动力特性，改进了适用于深水急流条件的水力充填砂堤坝结构，将抛填砂袋堤身和常规充填袋装砂斜坡堤有机结合。针对抛填砂袋的保砂性、施工期砂袋在波浪水流作用下的稳定性、砂袋材料强度的可靠性以及抛填堤身的密实性等关键技术，研究提出了抛填砂袋的充填材料、袋布材料、砂袋尺度以及施工方式等控制性指标要求，并在工程实施过程中得到了较好效果。研究开发了400～500m3／h吹砂船与大型专用铺排充灌船组合配套施工工艺，解决了100m×30m大型通长砂袋的充灌和铺设难题，并研制了独立的四翻板抛袋施工技术，提高了施工效率，为工程的顺利实施提供了保障。

（2）针对工程区的地形地貌特点、水流条件、工程实施方式及总工期等实际情况，通过物理模型及多套二维、三维数学模型，对70多种实施顺序方案组合进行了详细的验证优化，探讨了涨潮沟沙脊地貌形成及维持的水动力机理，揭示了长距离高强度江心筑堤的河床和沙洲冲刷特征；据此提出了“全线多点作业，先护底后筑堤，先高滩出水，后沟槽截流，最后集中力量封堵龙口”的整体控制和实施顺序；制定提出各工段、各道工序的进度和尺度控制要求，其中超前铺排长度由通常要求的1.5km以上，缩短到200m左右，大大提高了筑堤进度。

（3）提出保滩结构的挑流、缓流、覆盖等机理分类；优化改进铰链排、抛石、丁顺坝和杩槎等护滩结构，并重点研究了杩槎在河口地区潮汐流和径流双重作用下保滩的可行性；从工程整体上创新运用了连堤式、分离式和动态实施式组合防冲护滩方案，有效避免了大型河口复杂分流口水域大范围短历时圈围引起的急剧河势调整。(https://www.xing528.com)

（4）通过现场钻孔取样、注水试验、室内渗透性和渗透变形测试、水工模型试验、工程类比分析等综合手段，研究了水力充填堤坝堤身和堤基土的渗透特性，提出了相应的渗流控制指标与参数。首次运用水工模型试验，模拟管袋填充度、袋间夹缝等因素对渗透性的影响，并通过结合原位测试试验，系统地揭示了长江口新沉积土及水力充填堤坝的渗透特性和渗透破坏机理。通过数值计算分析和施工工艺及土工布反滤效果分析，论证水库大堤采取渗控措施的必要性和防渗措施的合理性；并针对性地开展水力充填堤坝渗控措施的试验工程，研究选定各工艺的作用机理、施工技术和施工工艺参数、质量检测手段、质量控制要点等。发明了两层（三轴搅拌桩）一夹（高压旋喷桩）新型防渗墙结构，三轴搅拌桩桩长约25m，直径850桩按间距600套打，水泥掺量20％，通过改进钻进工艺和切割方法，解决了抛填砂袋中三轴搅拌桩施工成型，从而攻克水力充填砂袋堤身夹有2m厚抛石层、双向挡水最大水头差6.55m的截渗难题。通过防渗试验工程研究，验证了钻孔注水试验、压水试验、围井试验各自的特点和适用性，运用综合手段，建立相关关系，确定了垂直防渗体质量检测方法，建立一套适用完备的水泥土防渗墙质量综合评价指标体系。这些成果的成功运用，使得在土工模袋堆砌体及水下抛填袋装砂体的防渗理论及措施研究方面均有所突破。