陸若靠
【摘要】河堤是用來抵御洪澇、保護沿岸及下游人民生命財產(chǎn)安全的重要水工建筑物。為了保持河堤防護能力并適應經(jīng)濟發(fā)展與人口增長的需要,必須針對其病險隱患情況進行整治加固,本文對相關問題進行了分析。
【關鍵詞】河堤;整治加固
1、防滲加固技術與常用類型
1.1 河堤防滲加固原則
控制滲透破壞,無外乎“排、壓、防”和“前堵后排”的原則?!芭拧本褪窃谔岱辣乘畟炔捎脺p壓排滲措施;“壓”是在背水堤腳設置蓋重;“防”是采用防滲措施,包括水平防滲和垂直防滲措施,以消減水頭、延長滲徑和阻止?jié)B漏。由于“防”多布置在堤前一側,“排”主要在堤后側,所以又有“前堵后排”的說法。
1.2 水平防滲
這種方法主要是在河床上采用粘土鋪蓋、放淤及前戧壓臺。由于河堤不同于水庫的土壩,河床上鋪筑粘土鋪蓋或放淤吹填容易受到洪水沖刷,效果不如土壩有效,但作為一種比較經(jīng)濟的方法,如果河床沖刷不嚴重,也可考慮。在臨水側采用透水性差的材料填筑的土平臺稱為前戧,主要作用是降低背水側出逸比降及補強堤身隱患,其頂面高程應≥(設計洪水位+1m)。
1.3 垂直防滲
垂直防滲是比水平防滲更高效的方法,主要通過在堤身、堤基部位設置防滲帷幕或防滲墻來達到截斷滲流的目的。根據(jù)防滲帷幕或防滲墻的深度,分為全封閉、半封閉和懸掛式三種做法。全封閉要將防滲墻做到不透水層,雖然防水效果最好,但工程量大,而且由于截斷了地下水層,可能對地下水的流通產(chǎn)生不利影響。半封閉是將防滲墻做到淺層不透水層,不影響地下水的流通,而且防滲效果也比較有效。懸掛式防滲墻防滲效果不如前兩種,主要作用是延緩滲透破壞。按材料、工藝分為多種方法,如灌漿、深層攪拌樁、混凝土防滲墻、垂直鋪塑等。每一種方法又可再向下細分,例如灌漿包括充填灌漿、劈裂灌漿、高壓噴射灌漿等。選擇垂直防滲方法主要依據(jù)地質結構和處理深度,例如深層攪拌樁一般用于軟性土基,處理深度30m以內(nèi);高壓噴射灌漿可處理含一定砂礫石的土層,處理深度可達70m;混凝土防滲墻可處理各類地層,處理深度更達80m。劈裂灌漿用于土堤的防滲效果很好,尤其是填筑質量差及含大量陷坑、蟻鼠洞等隱患的堤壩,造價低,工效高。
1.4 減壓排滲
正如上一節(jié)所述,要做到完全截滲既不經(jīng)濟,也不現(xiàn)實,在一定截滲的基礎上采用減壓排滲措施更為有效。通常,設置減壓溝、減壓井、淺濾溝、排水溝等措施,以便及時排除滲水,降低滲透壓力。減壓溝必須深入強透水層內(nèi)0.5m以上,溝底布設穿孔集水管,溝內(nèi)回填篩選過的粗砂礫石濾料。當?shù)袒跬杆畬舆_3~4m以上時可設置減壓井,井內(nèi)安置多孔井管,管壁與井壁之間回填粗砂礫石濾料,井口上沿設置V型堰口、控制閥等配件。堤身下有淺薄層強透水層時,可設置淺濾溝、排水溝,溝內(nèi)設置排水管,并回填粗砂礫石濾料。
1.5 堤后蓋重
在堤后設置壓土平臺,也稱為蓋重或后戧平臺。通過設置壓土平臺可消除堤后地面沙沸管涌等現(xiàn)象。一般就地取材填筑,土臺厚度應確保壓重超過承壓水的壓力,寬度應覆蓋整個滲流區(qū)域。
2、加高培厚技術與施工方法
2.1 加高培厚及堤身斷面確定
提防加高培厚應根據(jù)《防洪標準》(GB 50201-2014)、《提防工程設計規(guī)范》(GB 50286-2013)及其他相關規(guī)定確定。加高值可根據(jù)提防工程的重要程度先確定防護等級和防洪標準,再確定安全加高值;培厚可根據(jù)提防安全穩(wěn)定性的計算結果確定。以某提防整治加固為例,防洪標準為20年一遇,防護等級為Ⅳ級,安全加高值為0.6m;堤身在原土堤斷面基礎上加高培厚,堤頂寬3.5m,迎水坡和背水坡坡度分別為1:2.25和1:2.0。迎水坡腳建漿砌石齒墻,下部坡面鋪砌漿砌石,上部坡面人工貼草皮護坡;背水坡腳先砌筑干砌石擋墻式反濾體,坡面由人工貼草皮護坡;堤頂鋪設混凝土防浪墻和混凝土路面。
2.2 堤身填筑
堤身填筑前應先清理堤基,包括清除表土、平整堤基,然后開挖漿砌石齒墻基礎,再砌筑齒墻。基面清理時應將范圍擴大至設計邊線以外的50cm處,以確保新舊堤結合良好。清基之后填筑堤身。一般應分層填筑,松鋪層厚度控制40cm左右,并且鋪料時鋪至設計邊線外側30cm處。碾壓設備可采用振動式碾壓設備,嚴格控制行車速度、碾壓遍數(shù)和壓實厚度。壓實度應達到90%以上。土料應控制含水率在最優(yōu)含水率±3%范圍內(nèi)。
3、河堤護坡、護岸技術
3.1 護坡、護岸的作用與類型
護坡、護岸的作用除了保護堤身免受水流、風浪沖蝕以外,還有美化堤身的效果,因而河堤整治加固很少不施工護坡或護岸的。常見護坡、護岸類型包括漿砌石護坡、石籠護坡、噴射混凝土護坡、植樹種草護坡、現(xiàn)澆混凝土板護坡、瀝青護坡、丁壩挑流護岸、重力墻護岸、石籠墻護岸、生態(tài)護岸等。下面以漿砌石護坡和三維植被網(wǎng)護坡為例說明。
3.2 漿砌石護坡
漿砌石護坡是最常見護坡形式之一。按其施工方法分為灌漿法和座漿法兩種。灌漿法是在砌好石塊后,再將砂漿灌入石縫中;而座漿法在砌筑過程中放入砂漿,并在砂漿面上放置石塊。比較起來,座漿法施工質量更好。砌筑時,要錯縫、平整砌筑、大面向下,鋪漿要均勻,座漿要穩(wěn)定,勾縫應在砌筑24h后,勾縫深度應大于縫寬2倍以上。濕水養(yǎng)護應達到14d以上。
3.3 三維植被網(wǎng)護坡
三維植被網(wǎng)護坡是生態(tài)護坡中的一種形式,過去多用于公路與山坡的保護,現(xiàn)在也用于河堤護坡。三維植被網(wǎng)在制造過程中形成三維立體網(wǎng)狀結構,內(nèi)部可充填土壤和草籽,結合了普通草皮與土工網(wǎng)的優(yōu)點,比傳統(tǒng)草皮護坡抗沖能力強、附著牢固,造價僅為硬質護岸的1/3。施工工序包括邊坡處理、鋪網(wǎng)、覆土、噴播草籽、覆蓋無紡布、養(yǎng)護等。
4、結語
河堤整治加固涉及滲透控制、防洪排澇標準、美化城市、生態(tài)環(huán)保等眾多因素,要將各個因素完美地結合在一起并非易事,需要水利工作者針對不同的地質條件開展深入細致的調(diào)查取證和研究分析,制定科學合理的方案,再加上精心施工和管理,則必能圓滿完成整治加固任務,為城市人員提供安全、可靠、美麗的河堤。
參考文獻:
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