廣州市珠江堤防管理處 廣東廣州 510000
摘要:在防洪工程中,河道堤防是重要的組成部分,其發(fā)揮著的防洪減災(zāi)的重要功能。但由于長期運行、缺少維護等原因,堤防易受滲流穿透、水流沖刷,出現(xiàn)不同程度的險情,對國家財產(chǎn)和人民的生命安全造成了嚴(yán)重的影響。因此,本文結(jié)合河道堤防的險情給出了相應(yīng)的搶護措施,對河道防洪堤的管理具有一定的指導(dǎo)作用。
關(guān)鍵詞:河道防洪;險情;搶護措施
河道堤防是河道防洪體系的的重要組成部分,是防御洪水、保障河道周邊工農(nóng)生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)的最后保障。目前很多的河道堤防長期運行,缺乏有效的維修養(yǎng)護,老化損毀嚴(yán)重,因此,出現(xiàn)較多病害,抗災(zāi)能力弱,難以抵御洪水侵蝕。對此,為了確保國家財產(chǎn)不受到損失、保證人民的生命安全,就要掌握正確的防洪搶險技術(shù)。本文主要探討堤防工程常見的損壞形式,分析損毀原因,并提出有效的搶護措施,以提高堤防的抗?jié)B強度,盡可能的減少國家和人民的經(jīng)濟損失,確保人民的生命安全。
1 散浸險情分析及防護措施
堤防發(fā)生散浸現(xiàn)象,一般在背河坡下部土壤首先發(fā)潮,顏色發(fā)深、發(fā)軟,隨后則普遍滲水,有時冒泡。防護措施散浸應(yīng)以“臨河截滲,背河導(dǎo)滲”為原則,降低浸潤線,增強堤身的抗剪力,促使堤身穩(wěn)定。
1.1 臨河截滲
為減少向堤內(nèi)的滲水量,延長滲徑,降低浸潤線,達到控制滲水險情發(fā)展和穩(wěn)定堤防外坡的目的,可采取在臨水坡拋填黏土、鋪設(shè)土工膜等措施,實行臨水截滲。
(1)土工膜截滲:當(dāng)缺少黏性土料、且水深較淺時,可采用土工膜保護層的辦法,即沿堤坡鋪設(shè)土工膜,再在上面滿壓1~2層裝有土或沙石的土工膜袋。由坡腳下端壓起,逐層錯縫向上壓,不留空隙,作為土工膜的保護層,同時起到防風(fēng)浪的作用。
(2)拋黏土截滲:當(dāng)河水不深、風(fēng)浪不大、附近有黏性土料且取運方便時,可采用此法。根據(jù)堤防滲水范圍和滲水嚴(yán)重程度確定拋筑尺寸,搶護時,先積土成堆,同時堆下去,這樣流失小,效果大。注意不可拋填土袋、片石等塊狀物料,以免架空,起不到防滲作用。
(3)土袋(或柳樁)前戧截滲:如水的流速大,倒土不易成堆,可在水面以下的堤壩腳以外先用土袋筑一隔墻,然后再拋填土料。臨水較深時,水下土袋砌筑困難,工程量大也可做柳樁隔墻。打樁時,不要打在堤坡上,以免造成滑塌。
1.2 背河開溝導(dǎo)滲
如堤身滲水嚴(yán)重,堤背坡已形成沼澤化,堤身斷面較大時,可在背河坡開溝導(dǎo)滲。一般有土工織物導(dǎo)滲、砂石導(dǎo)滲和蘆柴導(dǎo)滲。溝的形狀有縱橫溝、人字溝、丫形溝等。
2 管涌險情分析及防護措施
洪水臨堤,水位抬高,堤防在滲透水壓作用下,滲透水將土料帶走,逐漸使土壤松散并沖毀,堤防土壤這種內(nèi)部破裂、漏水現(xiàn)象叫管涌。這時背水坡出現(xiàn)的水為渾水,而且逐漸向洞內(nèi)淘深擴大洞徑,這種險情相應(yīng)嚴(yán)重,應(yīng)立即防護。
(1)濾水圍井。管涌范圍不大時,可用此法。在管涌口沙環(huán)的外圍,用土袋圍成一個圍井,圍井高度以能夠控制涌水帶沙為原則,一般不超過1.5m,井內(nèi)鋪填反濾料礫石、碎石、塊石;也可先將其周圍雜物清除,表面加以平整,鋪土工織物,然后在其上填筑砂袋或礫石透水料,周圍用土袋做成圍井。
(2)蓄水減滲。險情面積較大,地形適合又缺少砂石料時,可在其周圍填筑土埂,形成一個水池,不讓滲水排走,利用池內(nèi)水位升高,減少內(nèi)外水頭差,控制險情發(fā)展,此法也叫“養(yǎng)水盆”法。
3 漏洞險情分析及防護措施
漏洞是貫穿堤身或堤基的流水通道,是比較嚴(yán)重的險情,產(chǎn)生的原因主要為:
(1)填筑質(zhì)量差。施工時土料含砂量大,有機質(zhì)多,碾壓不實,分段填筑接頭未處理好,造成局部土質(zhì)不符合要求,在上、下游水頭差作用下形成滲流通道。
(2)沉陷不勻。地基產(chǎn)生不均勻沉陷導(dǎo)致在堤防上生成貫穿性橫向裂縫,進而形成滲漏通道。
(3)與建筑物結(jié)合部位薄弱。如,沿堤防修建閘站等建筑物時,在其與土堤結(jié)合處,由于填壓質(zhì)量差,在高水位時浸泡滲水,水流集中,匯合出流,致使細小土粒被水沖走,從而導(dǎo)致漏洞形成。
防護措施為臨河堵漏洞,背河做圍井。如進水口較小、周圍土質(zhì)較硬時,可用大于洞口的鐵鍋或其他不透水器具扣住,亦可用軟楔、草捆堵塞漏洞;如洞口土質(zhì)軟化,且洞口較大,可用棉絮、蓬布、不透水土工織物等,順坡鋪蓋,上邊再壓土袋、石料等重物,最后把透水性較好的散土,順坡推下,以幫坡截滲。
在漏洞進口尚未找到時,為防止險情惡化,可暫在背水坡面漏洞出口處修筑濾水圍井,高約1m左右,不要太高、太大,具體做法同搶護管涌的措施。
4 臨河坍塌險情分析及防護措施
洪水臨堤,或彎道水流沖刷,或高水位時風(fēng)浪沖擊,或水位驟降等都可能引起臨河坡岸的崩塌。臨河搶護,以護腳為主,防護措施有:
(1)拋石護腳。在有石料的地方,可在堤腳拋石使之支持陡壩,注意不可把石塊拋在堤坡上。如流速較大,可將石塊裝在鉛絲籠里再下拋。
(2)掛樹緩溜。在堤頂上打樁,用繩子或鉛絲將樹栓在樁上,在樹頭上綁上大石頭,頭朝下沉入水中以緩和流勢,防止坍塌。要根據(jù)水流情況設(shè)置浮柳或中底柳。
(3)拋石枕護腳。石料不足的險段,可用柳石枕。先用柳枝扎成直徑10~15cm的小枕,再將小枕圍起來,中間填入塊石,用鉛絲捆成直徑60~80cm的大枕,拋于堤腳。
(4)土工織物加載護腳。在崩岸處沉入編織布(有紡?fù)凉た椢铮┸涹w排,在其上拋石或土袋加載以抵抗水流沖刷。
5 堤身裂縫險情分析及防護措施
堤防裂縫分為兩種,與堤身方向大致平行的為縱縫,與堤身方向垂直的為橫縫。
(1)當(dāng)橫斷堤身有裂縫,有可能與河水連通時,應(yīng)在臨河幫修戧臺,截斷水流,再開挖回填夯實;也可在迎水坡用土工織物截滲,背水坡做反濾導(dǎo)滲,在堤上每隔3~5m與裂縫垂直相交挖槽,深入裂縫以下0.3~0.5m,回填土料夯實。
(2)對背河有坑塘而產(chǎn)生的縱向裂縫,要先填塘固基,或在背河加戧臺,再挖填裂縫。由堤身滲水發(fā)展而形成的縱向裂縫,應(yīng)在臨河坡幫修戧臺,同時在背河開溝導(dǎo)滲,降低浸潤線,保持堤身安全。
6 塌坑險情分析及防護措施
塌坑通常是由于堤身存在隱患,因滲漏潮涌而引起的。搶護的辦法應(yīng)本著“上堵、下排”的原則,并參照漏洞的有關(guān)防護措施處理。
(1)有塌坑無漏洞:塌坑在背水坡堤頂附近,沒有漏洞,可將坑內(nèi)松土清除,然后逐層回填夯實至原斷面。
(2)有滲漏且在迎水坡的塌坑:可按漏洞的處理辦法。
(3)有滲漏在背水坡的塌坑:可先用反濾料填坑,根據(jù)滲水大小,采用貼坡加固或開溝導(dǎo)滲,在迎水坡堵塞隱患進口,防止塌坑擴大。
7 決口險情分析及防護措施
當(dāng)發(fā)生決口時,應(yīng)首先在口門兩端搶護裹頭,防止口門繼續(xù)擴大。若多處決口,則堵口的順序應(yīng)本著“先堵下游、后堵上游,先堵小口、后堵大口”的原則,具體安排實施。堵口一般分平堵、立堵和平立結(jié)合。
(1)平堵:就是用堵口材料沿堵口軸線均勻拋設(shè),使堵壩水平逐層均勻升高,直至斷流。在拋投過程中需要有棧橋或浮橋。
(2)立堵:用堵口材料從壩軸線一端向另一端或者從兩端向中央逐漸進占,故又稱進占法。合龍時,將柳石枕、土袋、土料等預(yù)先備足,確保一氣呵成。
(3)平立結(jié)合是指平堵與立堵相結(jié)合的堵口方式,可根據(jù)口門的具體情況,因地制宜,靈活采用。如在開始堵口時,一般流量較小,可用立堵快速進占,在縮小口門后流速較大時,再采用平堵的方式,減小施工難度。
8 穿堤建筑物滲漏