胡海濤
平原地區(qū)堤壩通常為土石壩,圍壩軸線相對比較長,需要在廢河道、鹽堿地等地點建造,加上容易受到技術、環(huán)境、天氣等各類因素的影響,尤其是在雨季汛期,對堤壩防護就顯得尤為重要。只有結合平原地區(qū)堤壩具體情況,針對性研究和制定相應的堤壩風控措施,才能切實提高堤壩工程防護水平,進而推動堤壩在興利除害、發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟方面發(fā)揮更大的作用。
在平原地區(qū)修建堤壩,一方面針對平原地區(qū)具體情況,能夠有效改善地質(zhì)地貌環(huán)境,加強堤壩防護能力,有效調(diào)節(jié)河流徑流,改善庫區(qū)氣候,提高蓄水能力,更好地加強水資源合理化利用;另一方面還有助于發(fā)揮其防洪排澇功能,以及應用于航運、發(fā)電、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖以及開發(fā)旅游等領域,提升堤壩的整體價值和應用功能。
平原地區(qū)往往是低堤壩,地基承載力要求不高,并且對地基變動適應性較強,建設周期短,施工相對簡單。但是平原堤壩應用土石壩比較多,圍壩軸線相對比較長,所以通常為了降低占用耕地面積,將其建設在廢河道、鹽堿地等位置。這些地區(qū)的土料往往性質(zhì)相對較差,不利于有效發(fā)揮堤壩的安全防護作用。在堤壩建設和日常維護等各方面都存在不同程度的隱患,進而影響功能的發(fā)揮,所以需要根據(jù)可能發(fā)生的風險,加強全面綜合管理,提高堤壩風險應對能力和防御水平,最大限度減少對人民群眾和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的不利影響。
針對平原地區(qū)雨季堤壩發(fā)生的風險因素,應加強組織管理,全面排查風險因素,制定綜合性防護措施,提高組織調(diào)度協(xié)調(diào)能力。平原地區(qū)堤壩建設具有自身的特點,遇到雨季汛期等情況,將會對堤壩運行防護造成一定的沖擊、破壞,嚴重時還會導致堤壩結構失衡。所以要提高對堤壩風險管理控制的重要性認識,成立專業(yè)組織機構,加強形勢排查和原因分析,研究導致雨季堤壩風險的各類因素,根據(jù)可能發(fā)生的風險以及造成的破壞程度等進行風險等級劃分,逐項落實責任,提高風險預測防范水平。
除了堤壩自身的建設質(zhì)量問題,還需要警惕砂土液化情況帶來的危害。壩基下存在大量松散砂土等,受到地下水作用,趨于飽和,一旦土體受到外力影響,會導致緊縮程度更加明顯,從而不斷提升孔隙水壓力。如果不能及時緩解或者消除這種情形,將會降低土顆粒間接觸點的傳遞壓力,從而削弱土層抗剪強度和承載能力,導致出現(xiàn)砂土液化情形,所以需要采取有效措施防范該類風險的發(fā)生。
對于砂土液化情況的判斷,通常需要結合有關管理人員的經(jīng)驗,并應用一定的檢驗方法進行聯(lián)合判斷。由具體施工負責管理人員等對土層天然結構、顆粒狀態(tài)、松實程度、外部受力情況、邊界因素和排水條件等進行全面分析,加強現(xiàn)場地質(zhì)勘察,掌握具體情況,同時應用相應的試驗分析法進行判定。目前關于砂土液化情況的測定,主要有臨界加速度法、臨界孔隙比法、剪切波速法、粘粒含量法、塑性指數(shù)法等方法,根據(jù)不同情況選擇具體的檢驗方法,并結合檢驗結果對該項指標進行分析,研究砂土含水量、液性指數(shù),從而確定問題的嚴重程度,并分析具體原因。導致砂土液化的原因很多,主要涉及地質(zhì)條件變化影響、地下水作用、地震等外力作用、地質(zhì)年代、土顆粒徑與粘粒含量、上覆層厚度與土層的埋深、砂土的密實度、地震烈度等因素,具體還需要根據(jù)液化成因采取有效的措施加強全面防護。通常需要采取的措施有圍封法、強夯法、振動水沖法、振動沉管擠密法、深層爆炸法等。圍封法主要是避免受到地震外力影響進而導致壩基土向上下游兩側擠出,從而影響承載能力而采取的一種軟基處理方法。強夯法主要是借助重錘的作用,對土體施加強度和壓力,從而不斷提高土顆粒的穩(wěn)定性和結構的牢固性,減緩液化進程和差異沉降情況的發(fā)生。振動水沖法主要是通過一定的技術不斷提高振密和擠密性能、排水減壓性能和砂基預震性能,進而更好地發(fā)揮應力集中作用,夯實土層結構。振動沉管擠密法主要是應用沉管成孔技術,進而消散孔隙水壓力,降低砂土液化蔓延程度。深層爆炸法主要是應用爆炸加密技術,將爆炸產(chǎn)生的沖擊力作用于壩基土,進一步加劇原有結構破壞程度,產(chǎn)生新的結構,進一步增強密實度。
平原地區(qū)堤壩需加強防滲技術處理,進而降低水庫滲漏發(fā)生概率,提高防護水平。常用的防滲技術主要有:
一是高壓噴射灌漿技術。該技術是指借助高壓射流沖切攪拌被灌地層,從而提高防滲處理水平。該技術方法兼具沖切攪拌、升揚置換、充填擠壓、滲透凝結、位移袱裹等功能,可用于各類地層的防護處理,在具體應用過程中還需要根據(jù)具體的地理位置、地形地貌、地質(zhì)條件等選擇具體的方法進行勘察、試驗和處理。
二是劈裂灌漿防滲技術。該技術主要是考慮壩體軸線附近處的小主應力面沿壩軸線分布原理,在沿著堤壩壩體軸線鉆孔灌泥漿過程中,可以用泥漿順著弱應力面將裂縫分開,進一步借助壓力作用進行反復灌漿,形成穩(wěn)定的固結結構,提高土壩壩體滲透穩(wěn)定處理效果。
三是垂直鋪塑防滲技術。該技術主要是通過應用垂直鋪塑機械,在不透水層置入PE 膜防滲體,從而有效發(fā)揮抗?jié)B透作用,操作簡便,且具有經(jīng)濟性好的優(yōu)勢,所以在壤土、砂壤土、含砂礫量不大的地層等應用尤為廣泛。
四是振動沉模防滲板墻技術。該技術主要是應用振動錘將空腹鋼模板帶動起來,開展造槽、固壁、灌注漿液、建造水泥砂漿和混凝土連續(xù)防滲墻等施工作業(yè),提高防滲透穩(wěn)定性,在砂性土、流沙等領域的防護應用非常廣泛。
五是攪拌樁防滲技術。該技術主要是通過多頭小直徑攪拌樁機將水泥漿置入土體,經(jīng)過攪拌構建水泥土防滲墻,從而發(fā)揮截滲的功能,在江河堤防加固方面應用比較多。
此外還有振動射沖成槽連續(xù)墻防滲技術等,在堤壩防滲施工建設方面應用也非常廣泛。平原地區(qū)雨季堤壩防護面臨較大的壓力,且存在很多的突發(fā)情況,需要加強基礎防護,針對不同地區(qū)、不同地質(zhì)條件等因素,采取針對性的防滲措施,才能及時發(fā)現(xiàn)各類風險并予以解決,以提高工程的安全性和實效性。
平原地區(qū)雨季堤壩風險因素較多,為提高全面防護能力,一方面需要加強隊伍建設,不斷提高施工組織管理人員綜合素質(zhì),加強技能培訓,引導他們掌握更多的新技術、新方法,提高責任心,才能及時發(fā)現(xiàn)各類潛在風險,進而確保堤壩發(fā)揮應有的功能。另一方面要加強突發(fā)事件應急處置,加大資金投入,加強技術創(chuàng)新,不斷加強日常巡檢,不斷學習先進技術經(jīng)驗和方法,從而針對性研究和探索適合平原地區(qū)堤壩防護的技術,提高突發(fā)事件應對處置能力,同時加強與周邊地區(qū)政府進行協(xié)調(diào),從而形成防護合力。
總之,平原地區(qū)雨季堤壩風險因素很多,需要從技術、制度、組織和管理等各方面加強防護和研究,才能有效處置各類情況,最大限度地保障堤壩正常穩(wěn)定運行,促進地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展,保障人民生命財產(chǎn)安全■