□周世明
由于混凝土具有堅固、耐用的特點,人們常常利用混凝土來提高對洪澇災害的搶險質(zhì)量?;炷猎趹睋岆U救災中的作用主要表現(xiàn)在如下五個方面。
利用混凝土四面六邊透水框架群護岸,能有效避免實體護岸工程基礎容易被淘刷而影響自身穩(wěn)定的問題?;炷了拿媪呁杆蚣苁怯深A制的6根長度相等的鋼筋混凝土框桿相互連接組成的,呈正三棱錐體。將透水框架群布設在需要防護的堤岸臨河側(cè),當水流過時,利用其自身構(gòu)件來逐漸消減水流的動能,減緩流速,促使水中泥沙落淤,達到淤灘護岸目的。四面六邊透水框架群具有適應河床地形變化能力強,不需要地基處理,不易下沉,自身穩(wěn)定,便于工廠化大批量生產(chǎn),施工簡單且成本低等特點。與傳統(tǒng)的拋石固腳護岸相比,四面六邊透水框架可以解決拋石護岸根石不穩(wěn)的問題,能有效消除拋石固腳年年被沖蝕、年年需補拋的現(xiàn)象,可節(jié)約大量石料。
隨著我國工程機械化水平的提高和混凝土技術的不斷發(fā)展,誕生了大體積混凝土人造備防石。自2011年以來,我國已建堤防工程總長達29.41萬公里,水庫8.7萬座,每年汛前需要準備大量防汛物資,其中備防石較為常見。我國很多河流處于平原地帶,石料開采受地域限制,外運費用又很高,而且在防洪搶險中,傳統(tǒng)拋石結(jié)構(gòu)在水流沖刷下極易被沖走,不能滿足抗沖需要,壩岸穩(wěn)定性不足。而利用混凝土人造備防石,則可有效解決問題。備防石的制作快速、經(jīng)濟,且能達到一定強度。用碾壓混凝土施工工藝制作備防石時應注意,在完成一個標準防石垛后,再用切縫機進行切割,形成約50立方米的備防石。試驗證明,備防石強度達到5MPa以上就能滿足搶險拋投要求。
采用水下不分散混凝土、水下瀝青混凝土、土工模袋混凝土等混凝土施工技術,能很好地解決水下防護問題。水下不分散混凝土的關鍵技術是:在普通混凝土中添加水下不分散外加劑(絮凝劑),使混凝土本身性能得到改善,從而具有在水中自由落下也不會使各組材料分散的能力,同時還具有優(yōu)良的流動性和填充性。水下瀝青混凝土早在二十世紀六、七十年代就在我國錢塘江水下防護和搶險中等得到廣泛運用。土工模袋混凝土是一種土工織物制成的袋裝產(chǎn)品,袋內(nèi)有吊筋帶、吊筋繩,利用供混凝土或砂漿一次噴灌成型的柔體模板,既能控制混凝土的噴灌厚度,又與混凝土緊密相連,是一種具有軟鋼筋增強作用的整體,在水下防護工程中應用廣泛。
在特定水災中,因工程地基沉降和水流沖刷造成破壞,嚴重影響水利工程正常運行,需要盡快搶修恢復其功能,此時水下澆筑混凝土可發(fā)揮重大作用。例如,我國海塘江工程因海水沖刷地基沉降,土方大量流失,坡腳掛空,護坡普遍呈下滑之勢。初期進行增坡拋石暫時保住了坡腳,但潮水一到被悉數(shù)卷走,根本起不到護坡作用。最后采用水下澆筑混凝土直立墻的辦法才有效控制住了險情。
我國一度存在4萬多座病險水庫,不可預見的超標準洪水每年考驗著水庫安全,一旦堤防出現(xiàn)決口險情,損失不可估量。在封堵決口中,如果采用一般塊石封堵容易被急水沖走,采用大型封堵材料又不容易獲得。因此,最佳辦法是采用混凝土四面六邊透水框架群或水下不分散混凝土封堵決口。例如某堤防決口前期,由于水位差很大,水流很急,最初采用拋投一般塊石封堵法,結(jié)果石料被水沖走,封堵無效。之后采用透水框架群替代拋石法,在拋投一定數(shù)量框架群后,決口部位形成了一道骨架結(jié)構(gòu),具備了穩(wěn)定性,終于封堵住了決口。