防洪堤壩險工弱段的管護方法分析
摘 要:防洪堤壩尤其是險工弱段的管護,對于保護汛期人民群眾生命財產(chǎn)安全、順利防洪、確保堤壩穩(wěn)固至關(guān)重要。對險工弱段的分類和特點及其常見問題進行了分析,對選擇正確科學的管護方法進行了詳細闡述;對于加強和完善防洪堤壩險工弱段的管護具有較好的參考作用。
關(guān)鍵詞:防洪;堤壩;險工;弱段;管護
防洪堤壩是河道行洪的通道屏障,也是汛期保障江河兩岸人民群眾生命安全的重要設(shè)施。做好堤壩及其險工弱段的管護及加固工作,對于確保堤壩穩(wěn)固和順利防洪十分重要。
1 險工弱段管護的原則
遵循“安全第一、常備不懈、以防為主、全力搶險”的方針,貫徹行政首長負責制。各級黨政領(lǐng)導要消除僥幸心理及麻痹思想,堅持搶前抓早,爭取主動,統(tǒng)一指揮,團結(jié)抗洪和服從大局的原則;把各方面力量組織到防汛及險工弱段管護中,采取非工程和工程措施相結(jié)合方式,做好防汛及堤壩的險工弱段管護工作[1]。
2 管護需要注意的問題
2.1 積極主動、制定科學可行的防洪預(yù)案。主要包括各種險工弱段管護技術(shù)方案[2]。
2.2 加強對重點堤防工程的檢查及自查。在汛期前,對堤壩迎水坡、車轍、水打溝、水毀工程以及穿堤構(gòu)筑物,抓緊抽調(diào)相關(guān)人力進行全面細致檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
2.3 正確決策當好參謀,適度進行動態(tài)調(diào)整,科學計算和安排管護人員、機械和物料。
3 險工弱段的管護方法
3.1 險工弱段成因及分類
險工弱段是指堤防工程中遇洪水容易出現(xiàn)透水、脫坡、潰堤等險情的薄弱堤段,險工弱段分重險工、險工、薄弱段三個等級。堤上構(gòu)筑物險工是指建設(shè)在堤壩上的永久性結(jié)構(gòu)物工程薄弱部位,分重險工和險工兩個等級。防洪堤壩依據(jù)其位置、構(gòu)筑材質(zhì)和技術(shù)不同以及歷史原因形成了多種類型的險工弱段。險工弱段的成因大體有以下六個類別[3]:(1)標準低下堤段。舊中國時期遺留下來的民堤,彎曲沒有堤線,堤身矮小,沒有戧堤,標準低下。新中國建立后經(jīng)連年改造和加固,但有些堤壩標準仍然較低,存在弱段。(2)位置險要堤段。如嫩江干流堤防工程中的老龍口堤段,位置就十分險要,其位于嫩江干流下游左岸,肇源縣西北部,全長僅有1,200米,歷史上曾是嫩江洪水泛濫入境的故道。(3)沙基沙壩堤段。由于諸多原因及當?shù)赝临|(zhì)條件所限,某些堤壩逐漸形成沙基沙壩。如1999年興建的嫩江胖頭泡段改線新堤壩,因缺乏土源,采用沙子填筑了3,000余米堤段,之后只能采用長途取土加固增厚補救措施。(4)低洼積水堤段。由于常年低洼積水積水而造成的險工弱段也比較常見。(5)迎風頂浪堤段。迎風頂浪堤段是風流沖擊堤腳破壞堤坡造成脫坡出險。(6)堤上構(gòu)筑物險工。堤壩上(內(nèi))的構(gòu)筑物,連接部位多,造成防洪隱患,是防汛的重點防護設(shè)施。
3.2 險工弱段的探測技術(shù)
3.2.1 探地雷達多次覆蓋技術(shù)
探地雷達多次覆蓋技術(shù)是原探地雷達法的改進,利用高頻脈沖電磁波(2×106-2×109Hz)聯(lián)合信息技術(shù)探測地下結(jié)構(gòu)的一種地球物理勘探技術(shù),具備快速高效精度高的特點。該法通過疊加不同收發(fā)距反射信號抑制不良影響,加強有效反射波,提高了精度、增加了勘探效能[4],能有效探測堤壩險工弱段內(nèi)部存在的隱患。
3.2.2 高密度電阻率探測
高密度電阻率法聯(lián)合使用電剖面和電測深,利用高密度測點,在二維度上對地電斷面測量的一種地下結(jié)構(gòu)勘查技術(shù),根據(jù)地下介質(zhì)體的電阻率差異探查堤壩的裂縫、洞穴等隱患[5]。
3.2.3 面波探測技術(shù)
面波探測技術(shù)采用沖擊震源引發(fā)地震波,多途徑收集地震相關(guān)數(shù)據(jù),利用自動程序提取波長特性,分析地下結(jié)構(gòu)。該技術(shù)可利用頻散曲線探測堤壩土體堆積不均勻的情況[6]。
3.2.4 瞬變電磁探查技術(shù)
此技術(shù)基于電磁感應(yīng)原理,利用土層的電性和磁性差異,通過研究斷電后的二次電磁場變化及電磁場的時空分布特征,用于探測堤防深部地層[7]。
3.3 險工弱段的管護方法
要按照防洪堤壩所在地的氣象水文、生產(chǎn)水平、洪水水位、停留時間、堤壩自身質(zhì)量等狀況,科學準確選擇管護方法及形式。
3.3.1 護坡防護方法
護坡防護的方法有漿砌石護坡,適于砂基沙壩性質(zhì)堤壩,且石料充足的地區(qū);還有鏈板護坡法,屬于柔性護坡,適用生產(chǎn)水平高的地區(qū),附近土源少且土質(zhì)低劣的堤段。
3.3.2 護岸防護技術(shù)
在靠近湍急水流的堤壩部位修筑十字對接堤防的丁字型壩體,用于轉(zhuǎn)移江河水流沖擊力量,利于保護堤岸堤坡。此外,還有混凝土井柱網(wǎng)格導流排等防護技術(shù)[8]。
3.3.3 堤身加固措施
一些險工堤段的堤身采用了加固防滲措施[9][10]:(1)對土質(zhì)堤段加高培厚。(2)對堤身裂縫開挖回填粘土和灌漿加固處理,對堤腳采取拋石措施,對堤坡采用土工模袋混凝土護坡方式。(3)新建混凝土防滲墻(墻地基深入地下1.0m),和原水閘防滲墻相連,形成完整的封閉防滲設(shè)施。(4)對堤壩上的穿堤構(gòu)筑物險工采取削平、密封及拋石護岸措施[11]。
在初冬時節(jié)加固堤身的施工方法[12]:(1)放置土工格柵石籠。把石籠置于堤腳部位并開挖溝槽,并將土工格柵固定,充填入塊石。用鐵絲把土工格柵接頭、各個石籠及不同的土工格柵橫立肋分別捆綁固定,錯位進行平面連接。(2)立砌法干砌石,砌石表面平整、密實、穩(wěn)定;(3)沉排土工格柵石籠及拋石。沉排土工格柵石籠及拋石于堤岸邊冰面上,根據(jù)要求厚度進行堆放,冰融化后即沉積在堤岸邊緣起保護堤岸作用。
有技術(shù)人員[13]分析了城防堤的險工弱段成因并提出了管護方法:因多年連續(xù)取土,城防堤段附近出現(xiàn)不少坑塘,一般深度l.0m-l.5m,大小形狀各異。在洪水高水位時,坑塘內(nèi)容易出現(xiàn)泡泉險情,宜采用填塘、人工覆蓋的方法消險。城市防洪堤壩的穿堤構(gòu)筑物較多,因缺乏管護措施,導致構(gòu)筑物周邊滲水嚴重,形成險工,采用灌漿隔滲及加固方法消除隱患[14]。對土堤滲水處,建議擴大堤體斷面尺寸,用質(zhì)量優(yōu)良的粘土加高培厚并壓實,或采取護坡措施;堤頂塌陷或滑坡處,應(yīng)擴大堤體尺寸,并采取護坡措施[15]。 4 結(jié)束語
防洪堤壩的險工弱段影響汛期堤壩安全,要高度重視,采用科學可靠綜合方法快速準確處理,消除隱患,確保汛期中人民生產(chǎn)生活的平穩(wěn)和安全。
參考文獻
[1]董哲仁.堤防除險加固實用技術(shù)[M].中國水利水電出版社,1998:5-10.
[2]孫百春.淺談堤防工程防洪搶險技術(shù)[J].科技與企業(yè),2013(7):204.
[3]李文彬,劉曉東.肇源縣水利志[M].肇源:肇源縣水利志編纂委員會,2003.
[4]王幫兵,丁凱,田鋼.探地雷達多次覆蓋技術(shù)在堤防隱患探測中的應(yīng)用[J].水力發(fā)電,2006,32(10):102-105.
[5]董延朋,萬海.高密度電阻率法在堤壩洞穴探測中的應(yīng)用[J].大壩與安全,2006(2).
[6]蔡新.水利工程安全隱患與病害特點[M].工程安全與檢測評估技術(shù).南京水利科學研究院,2004.
[7]中華人民共和國水利部.SL326-2005,水利水電工程物探規(guī)程[S].2005.
[8]金殿亮,牛玉雙.淺談平原防洪河道險工治理[J].水科學與工程技術(shù),2005(2):24-25
[9]宋玲.堤壩工程的滲透防護與加固[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(9):130
[10]田勇鵬.水利工程堤壩防滲加固技術(shù)淺析[J].水利天地,2013(7):36
[11]張顯揚.北江大堤西南河段綜合整治措施探討[J].廣東水利水電,2007(4):29
[12]申慶華.克東縣堤防險工段除險加固工程設(shè)計[J].水利科技與經(jīng)濟,2011,17(6):21-22
[13]陳偉,姜文志,張愛民.齊齊哈爾市城市防洪堤險工弱段成險因素分析[J].黑龍江水專學報,2004,31(1):40-41
[14]谷芳,張利.黑山縣繞陽河堤防險工類型與治理措施[J].內(nèi)蒙古水利,2010(6):97
[15]沈治祿,劉梅君,王百榮.松花江肇東堤防險工段成險原因及整治措施建議[J].黑龍江水利科技,2002,30(2):79-80.