淺談堤防除險加固技術(shù)

包淑蓮

摘 要：我國的堤防工程問題眾多，為此我國的相關(guān)部門積累了很多相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，針對不同的堤防問題，采取相應(yīng)的除險加固措施。該文針對我國的堤防工程現(xiàn)狀，提出堤防除險加固技術(shù)，以期能夠確保我國堤防的長治久安。

關(guān)鍵詞：堤防 險情 除險加固 技術(shù)

中圖分類號：TV871 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（a）-0048-02

我國水系豐富，河湖眾多，遍布全國各地，因此水患洪澇災(zāi)害自古以來在所難免，防汛工作自然也成為國家的關(guān)注重點(diǎn)。堤防作為防汛工作的重點(diǎn)工程，關(guān)系到河湖沿岸區(qū)域內(nèi)無數(shù)人民群眾的生命財產(chǎn)安全，其相關(guān)技術(shù)的重要性是不言而喻的。只有確保了穩(wěn)固的堤防才能不懼汛期的威脅，為我國提供安全的發(fā)展環(huán)境。

1 我國堤防現(xiàn)狀

我國自建國至今已經(jīng)建立了較為完善的綜合性抗洪工程體系，主要的江河都建設(shè)了水庫、堤防、蓄滯洪區(qū)、分洪河道四類主體抗洪工程，能夠?qū)崿F(xiàn)攔、排、滯、分互相結(jié)合的綜合性抗洪手段。而在七大江河中下游的區(qū)域，堤防能夠作為最后屏障防御洪水，在抗洪工作中發(fā)揮著極其重要的作用。

我國堤防主要特點(diǎn)：一是地基條件的低劣。因?yàn)榈谭赖男藿ㄐ枰睾拥肋M(jìn)行，所以河勢條件會大大制約堤線的選擇，這導(dǎo)致了我國的堤防基礎(chǔ)大多以沙基為主，穩(wěn)定性非常低。而且由于我國水系過于豐富，河道眾多導(dǎo)致堤線極長，因此很難及時處理所有堤防，這使得我國堤防中的絕大部分甚至沒有做過基礎(chǔ)處理。二是堤身的建筑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。由于堤防工程總體的工程量太大，部分堤防沒有時間和經(jīng)費(fèi)去重新建造，只能利用原有的民堤，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行加高和培厚，但是由于缺乏技術(shù)支持，這種增筑的堤防很難確保質(zhì)量，更難以應(yīng)付實(shí)際洪澇災(zāi)害時各種復(fù)雜的災(zāi)情。三是堤防后身坑塘數(shù)目過多。在我國南方水系復(fù)雜交錯之地，人們筑造堤防時往往習(xí)慣直接從堤后取土，而因?yàn)橥恋爻睗穸嘤?，取土后的坑洼地帶往往形成坑塘，由于其位置距離堤防過近，會大大削弱堤防的抗洪能力，在洪水來臨時誘發(fā)各種險情，甚至造成大堤潰決等重大災(zāi)害。

2 我國堤防常見險情

堤防的險情種類眾多，有漏洞、散浸、管涌、漫溢、滑坡、風(fēng)浪、崩岸、跌窩、裂縫等，其中管涌、漏洞、滑坡、散浸這幾種險情最為常見，危害也較大，下文將針對這幾種險情進(jìn)行詳細(xì)的說明。

以1998年我國的特大洪水為例，在此次洪水中，長江中下游地區(qū)各處堤防工程所遭遇的險情種類比例如圖1所示。由圖可知，在各項(xiàng)險情中，以管涌發(fā)生的頻率最高，造成重大危害的可能也最大，而漏洞、滑坡和散浸三種險情的發(fā)生頻率也非常之高。因此有關(guān)堤防的除險加固技術(shù)應(yīng)針對這幾種險情加以重點(diǎn)研究。

3 堤防除險加固技術(shù)

3.1 汛前歷史險情調(diào)查、準(zhǔn)備與現(xiàn)狀檢查

汛前的準(zhǔn)備工作非常重要，首先需要?dú)w納整理汛區(qū)歷年的險情資料，對重要的防汛資料加以了解，包括易發(fā)或多發(fā)險情的堤段、過去險情的類別、曾使用過的搶險手段與效果等等，尤其是曾發(fā)生過的重大險情，相關(guān)人員務(wù)必要牢記心里，以增加防汛經(jīng)驗(yàn)。

除收集過往汛情、險情資料外，汛前準(zhǔn)備工作還要從多方面進(jìn)行，比如對技術(shù)資料進(jìn)行收集，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和預(yù)判制定出應(yīng)急的搶險預(yù)案，建立專門的險情預(yù)防檢查機(jī)構(gòu)，建立專門的搶險組織機(jī)構(gòu)，對防汛的指揮人員、安全檢查人員、專業(yè)和群眾的搶險隊(duì)伍進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)等。只有以上工作綜合進(jìn)行，才能確保做好防汛的全面準(zhǔn)備。

為了防止汛期重大險情的出現(xiàn)，需要在汛前檢查堤防工程的現(xiàn)狀，對所發(fā)現(xiàn)的問題及時處理，把危險消滅在萌芽狀態(tài)，為了確保萬無一失，檢查必須要全面進(jìn)行。而在汛期的檢查則要以巡查為主，對之前資料中顯示的危險工程和危險河段進(jìn)行重點(diǎn)巡查。在巡查范圍上要巡查堤身和堤岸，還要將堤壩背水坡腳附近所有的水塘、水井、洼地以及房屋等建筑物都包括在內(nèi)，巡查范圍擴(kuò)展至坡腳的200 m處。在檢查和巡查的過程中應(yīng)重點(diǎn)注意所有的裂縫、洞穴、跌窩、滑坡、滲水、管涌、塌岸、漏洞等處，對有危險的堤防立刻加固處理。

3.2 管涌險情處理技術(shù)

在所有的險情中，最常見且易發(fā)的就是管涌，并且險情極易擴(kuò)大。管涌險情受多種因素影響，其中影響較大的包括管涌口與堤腳之間的距離、涌水的帶沙情況和渾濁度、管涌口的直徑、管涌的涌水量、管涌口的擴(kuò)展速度、涌水的水頭等，這些因素都直接關(guān)系到管涌的嚴(yán)重程度。通過以往的資料和研究調(diào)查可知，這些因素里有兩種最容易引發(fā)重大險情，一是管涌口和堤腳間的距離過近，一旦距離達(dá)到1.5倍水位差以內(nèi)，管涌的危險度會攀升至最高；二是管涌口的擴(kuò)展速度過快，不只引發(fā)管涌流量迅速增加，而且?guī)С龅哪嗌持睆胶蛿?shù)量也迅速增大，這種情況說明重大險情為期不遠(yuǎn)，應(yīng)第一時間施加搶護(hù)。

常用于處理管涌險情的方法有三種，分別是反濾圍井法、蓄水反壓法和反濾層壓蓋法。反濾圍井法的重點(diǎn)在堵，具體是用麻袋或者編織袋裝土，在管涌口的位置搶筑圍井，同時在圍井內(nèi)鋪填反濾料，抑制涌水所帶的泥沙，從而控制險情。反濾料可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況加以選擇，沙石、梢料、土工織物均可。蓄水反壓法則重在對水壓的調(diào)控，將管涌區(qū)的水位加以提高，堤防內(nèi)的水頭差就會減小，滲透壓也會隨之降低，出逸水力坡降同樣減小，管涌的破壞就能得到制止，險情也能獲得穩(wěn)定。反濾層壓蓋法所選用的反濾層材料與圍井法的并無區(qū)別，但前提是必須有充足的料源，能進(jìn)行大面積的壓蓋，以迅速使涌水的流速減緩，令地基的泥沙不再流失，該方法可用于處理管涌群或者大面積的管涌現(xiàn)象。

3.3 漏洞險情處理技術(shù)

漏洞險情只會于汛期高水位之時發(fā)生，漏洞出現(xiàn)的位置通常是背水坡或者坡腳附近。由于出現(xiàn)的滲流孔洞往往會橫貫整個堤身，所以堤身的泥土?xí)凰鳑_刷而迅速流失，令漏洞在短時間里迅速擴(kuò)大，進(jìn)而引發(fā)堤身的塌陷甚至決堤。因此漏洞險情雖然不易發(fā)生，但后果極其嚴(yán)重，危害極大。

漏洞險情發(fā)生后應(yīng)以最快速度進(jìn)行應(yīng)急處理，應(yīng)急處理的方法分塞堵法、蓋堵法和戧堤法。塞堵法使用各種軟性材料塞堵漏洞，比如棉絮、棉被、草包、編織袋、針刺無紡布等；蓋堵法用各類高強(qiáng)度和高韌性的防水材料蓋堵洞口，比如篷布、復(fù)合土工膜等；戧堤法則靠建造小型的戧堤封住漏洞，可以用黏土填筑前戧，也可以在臨水處筑造月堤。endprint

3.4 滑坡險情處理技術(shù)

堤防的滑坡險情分為兩種，以坡面不同分類，分別是臨水坡滑坡和背水坡滑坡。對滑坡的險情應(yīng)以事前防治為主，在滑坡發(fā)生前會有一些異?，F(xiàn)象發(fā)生，比如有縱向的裂縫出現(xiàn)在堤頂和堤坡處、堤腳的地面產(chǎn)生變形、臨水坡在前灘的地崩岸向堤腳逼近、臨水坡設(shè)在坡面的防護(hù)設(shè)施失去效力等，在進(jìn)行汛期巡查時應(yīng)時刻留意這些現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)，迅速作出處理。

處理滑坡險情的方法，臨水坡和背水坡各有不同。臨水坡，可以利用對應(yīng)的背水坡面進(jìn)行貼坡補(bǔ)強(qiáng)，不過比較常用的方法還是增加臨水坡自身的抗滑力，比如設(shè)置石撐、土石戧臺、堤腳壓重等。如果是背水坡，常用的處理法有減少滑動力、增加抗滑力、濾水還坡三種。減少滑動力的方法包括削坡減載，對臨水面進(jìn)行截滲鋪蓋并封堵裂隙來減少水的滲透，在背水坡上設(shè)置導(dǎo)滲溝來將水迅速排掉，使浸潤線和滑動力能夠降低。增加抗滑力的方法包括設(shè)置透水的土撐與反壓平臺、堤腳壓重等。濾水還坡的方法則可以使用導(dǎo)滲溝、反濾層、梢料甚至沙土來進(jìn)行。

3.5 崩岸治理技術(shù)

崩岸這種險情的產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，總體來說受到水流、地址、河床邊界、風(fēng)浪淘刷四個因素的影響。這四種因素里最重要的外在條件是水流，可以從主流頂沖、高低水位突變、彎道的環(huán)流動力等多方面對江岸造成影響。崩岸的種類中以窩崩最為嚴(yán)重惡劣，不但會在短時間內(nèi)突然發(fā)生，而且劇烈異常，一次崩塌的土方量甚至能超過幾十萬立方米。這一嚴(yán)重的險情由水流、地質(zhì)、土的可液化性三方面因素共同引起。

對崩岸的治理方法視水流、布局、形式、結(jié)構(gòu)、材料等的不同來定，其中主要的類型有：拋石護(hù)岸法、模袋混凝土等。拋石護(hù)岸法適用于河床形狀多變的地區(qū)，因?yàn)槭┕ぴ诒憷?、穩(wěn)固性和持久性上都很好，所以也能適應(yīng)各種不同的河勢條件和水流變化。而且這種方法不會令近岸的水流流態(tài)發(fā)生改變，行船拋錨等情況也不會破壞工程設(shè)施。模袋混凝土則常用于內(nèi)河的淺水地帶和水上岸坡護(hù)坡，雖然施工速度、工效、工期、護(hù)坡面美觀程度、整體性等方面都具有顯著的優(yōu)勢，但受限制很大，水流條件與施工工藝都對其有很大影響。不過因?yàn)榭箾_擊、抗沖刷、抗滑、反濾的性能都非常好，所以有很大的應(yīng)用和發(fā)展空間。

3.6 散浸險情處理技術(shù)

浸散險情只有在汛期或者水位持續(xù)偏高時才會發(fā)生，由于堤防長時間受水浸泡，浸潤線很高，一些土料容易透水、斷面單薄、質(zhì)量堪憂或者有洞穴、易腐物、新老接合面之類的隱患的堤身就會出現(xiàn)問題，具體體現(xiàn)為位于背水坡出逸點(diǎn)下方的土體濕潤發(fā)軟，甚至有水滲出。

該種險情有臨水截滲法、導(dǎo)滲法和壓滲法三種處理方法。臨水截滲法的材料是黏土或復(fù)合土工膜，導(dǎo)滲法是在背水坡修建反濾溝或者貼坡，壓滲法的材料則是砂土、梢土之類的透水材料。

4 結(jié)語

我國在近些年來遭遇了數(shù)次大規(guī)模的洪澇災(zāi)害，期間獲得了大量的堤防除險加固技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)技術(shù)也得到了很大的提高。本文結(jié)合我國的實(shí)際堤防情況對這些經(jīng)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行了大致的總結(jié)，希望能為未來的防汛工作提供理論依據(jù)，保衛(wèi)人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

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