河道堤防工程险情分析及防护措施论文_刘平波

河道堤防工程险情分析及防护措施论文_刘平波

广州市珠江堤防管理处 广东广州 510000

摘要:在防洪工程中,河道堤防是重要的组成部分,其发挥着的防洪减灾的重要功能。但由于长期运行、缺少维护等原因,堤防易受渗流穿透、水流冲刷,出现不同程度的险情,对国家财产和人民的生命安全造成了严重的影响。因此,本文结合河道堤防的险情给出了相应的抢护措施,对河道防洪堤的管理具有一定的指导作用。

关键词:河道防洪;险情;抢护措施

河道堤防是河道防洪体系的的重要组成部分,是防御洪水、保障河道周边工农生产和人民生命财产的最后保障。目前很多的河道堤防长期运行,缺乏有效的维修养护,老化损毁严重,因此,出现较多病害,抗灾能力弱,难以抵御洪水侵蚀。对此,为了确保国家财产不受到损失、保证人民的生命安全,就要掌握正确的防洪抢险技术。本文主要探讨堤防工程常见的损坏形式,分析损毁原因,并提出有效的抢护措施,以提高堤防的抗渗强度,尽可能的减少国家和人民的经济损失,确保人民的生命安全。

1 散浸险情分析及防护措施

堤防发生散浸现象,一般在背河坡下部土壤首先发潮,颜色发深、发软,随后则普遍渗水,有时冒泡。防护措施散浸应以“临河截渗,背河导渗”为原则,降低浸润线,增强堤身的抗剪力,促使堤身稳定。

1.1 临河截渗

为减少向堤内的渗水量,延长渗径,降低浸润线,达到控制渗水险情发展和稳定堤防外坡的目的,可采取在临水坡抛填黏土、铺设土工膜等措施,实行临水截渗。

(1)土工膜截渗:当缺少黏性土料、且水深较浅时,可采用土工膜保护层的办法,即沿堤坡铺设土工膜,再在上面满压1~2层装有土或沙石的土工膜袋。由坡脚下端压起,逐层错缝向上压,不留空隙,作为土工膜的保护层,同时起到防风浪的作用。

(2)抛黏土截渗:当河水不深、风浪不大、附近有黏性土料且取运方便时,可采用此法。根据堤防渗水范围和渗水严重程度确定抛筑尺寸,抢护时,先积土成堆,同时堆下去,这样流失小,效果大。注意不可抛填土袋、片石等块状物料,以免架空,起不到防渗作用。

(3)土袋(或柳桩)前戗截渗:如水的流速大,倒土不易成堆,可在水面以下的堤坝脚以外先用土袋筑一隔墙,然后再抛填土料。临水较深时,水下土袋砌筑困难,工程量大也可做柳桩隔墙。打桩时,不要打在堤坡上,以免造成滑塌。

1.2 背河开沟导渗

如堤身渗水严重,堤背坡已形成沼泽化,堤身断面较大时,可在背河坡开沟导渗。一般有土工织物导渗、砂石导渗和芦柴导渗。沟的形状有纵横沟、人字沟、丫形沟等。

2 管涌险情分析及防护措施

洪水临堤,水位抬高,堤防在渗透水压作用下,渗透水将土料带走,逐渐使土壤松散并冲毁,堤防土壤这种内部破裂、漏水现象叫管涌。这时背水坡出现的水为浑水,而且逐渐向洞内淘深扩大洞径,这种险情相应严重,应立即防护。

(1)滤水围井。管涌范围不大时,可用此法。在管涌口沙环的外围,用土袋围成一个围井,围井高度以能够控制涌水带沙为原则,一般不超过1.5m,井内铺填反滤料砾石、碎石、块石;也可先将其周围杂物清除,表面加以平整,铺土工织物,然后在其上填筑砂袋或砾石透水料,周围用土袋做成围井。

(2)蓄水减渗。险情面积较大,地形适合又缺少砂石料时,可在其周围填筑土埂,形成一个水池,不让渗水排走,利用池内水位升高,减少内外水头差,控制险情发展,此法也叫“养水盆”法。

3 漏洞险情分析及防护措施

漏洞是贯穿堤身或堤基的流水通道,是比较严重的险情,产生的原因主要为:

(1)填筑质量差。施工时土料含砂量大,有机质多,碾压不实,分段填筑接头未处理好,造成局部土质不符合要求,在上、下游水头差作用下形成渗流通道。

(2)沉陷不匀。地基产生不均匀沉陷导致在堤防上生成贯穿性横向裂缝,进而形成渗漏通道。

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(3)与建筑物结合部位薄弱。如,沿堤防修建闸站等建筑物时,在其与土堤结合处,由于填压质量差,在高水位时浸泡渗水,水流集中,汇合出流,致使细小土粒被水冲走,从而导致漏洞形成。

防护措施为临河堵漏洞,背河做围井。如进水口较小、周围土质较硬时,可用大于洞口的铁锅或其他不透水器具扣住,亦可用软楔、草捆堵塞漏洞;如洞口土质软化,且洞口较大,可用棉絮、蓬布、不透水土工织物等,顺坡铺盖,上边再压土袋、石料等重物,最后把透水性较好的散土,顺坡推下,以帮坡截渗。

在漏洞进口尚未找到时,为防止险情恶化,可暂在背水坡面漏洞出口处修筑滤水围井,高约1m左右,不要太高、太大,具体做法同抢护管涌的措施。

4 临河坍塌险情分析及防护措施

洪水临堤,或弯道水流冲刷,或高水位时风浪冲击,或水位骤降等都可能引起临河坡岸的崩塌。临河抢护,以护脚为主,防护措施有:

(1)抛石护脚。在有石料的地方,可在堤脚抛石使之支持陡坝,注意不可把石块抛在堤坡上。如流速较大,可将石块装在铅丝笼里再下拋。

(2)挂树缓溜。在堤顶上打桩,用绳子或铅丝将树栓在桩上,在树头上绑上大石头,头朝下沉入水中以缓和流势,防止坍塌。要根据水流情况设置浮柳或中底柳。

(3)抛石枕护脚。石料不足的险段,可用柳石枕。先用柳枝扎成直径10~15cm的小枕,再将小枕围起来,中间填入块石,用铅丝捆成直径60~80cm的大枕,抛于堤脚。

(4)土工织物加载护脚。在崩岸处沉入编织布(有纺土工织物)软体排,在其上抛石或土袋加载以抵抗水流冲刷。

5 堤身裂缝险情分析及防护措施

堤防裂缝分为两种,与堤身方向大致平行的为纵缝,与堤身方向垂直的为横缝。

(1)当横断堤身有裂缝,有可能与河水连通时,应在临河帮修戗台,截断水流,再开挖回填夯实;也可在迎水坡用土工织物截渗,背水坡做反滤导渗,在堤上每隔3~5m与裂缝垂直相交挖槽,深入裂缝以下0.3~0.5m,回填土料夯实。

(2)对背河有坑塘而产生的纵向裂缝,要先填塘固基,或在背河加戗台,再挖填裂缝。由堤身渗水发展而形成的纵向裂缝,应在临河坡帮修戗台,同时在背河开沟导渗,降低浸润线,保持堤身安全。

6 塌坑险情分析及防护措施

塌坑通常是由于堤身存在隐患,因渗漏潮涌而引起的。抢护的办法应本着“上堵、下排”的原则,并参照漏洞的有关防护措施处理。

(1)有塌坑无漏洞:塌坑在背水坡堤顶附近,没有漏洞,可将坑内松土清除,然后逐层回填夯实至原断面。

(2)有渗漏且在迎水坡的塌坑:可按漏洞的处理办法。

(3)有渗漏在背水坡的塌坑:可先用反滤料填坑,根据渗水大小,采用贴坡加固或开沟导渗,在迎水坡堵塞隐患进口,防止塌坑扩大。

7 决口险情分析及防护措施

当发生决口时,应首先在口门两端抢护裹头,防止口门继续扩大。若多处决口,则堵口的顺序应本着“先堵下游、后堵上游,先堵小口、后堵大口”的原则,具体安排实施。堵口一般分平堵、立堵和平立结合。

(1)平堵:就是用堵口材料沿堵口轴线均匀抛设,使堵坝水平逐层均匀升高,直至断流。在抛投过程中需要有栈桥或浮桥。

(2)立堵:用堵口材料从坝轴线一端向另一端或者从两端向中央逐渐进占,故又称进占法。合龙时,将柳石枕、土袋、土料等预先备足,确保一气呵成。

(3)平立结合是指平堵与立堵相结合的堵口方式,可根据口门的具体情况,因地制宜,灵活采用。如在开始堵口时,一般流量较小,可用立堵快速进占,在缩小口门后流速较大时,再采用平堵的方式,减小施工难度。

8 穿堤建筑物渗漏

论文作者:刘平波

论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期

论文发表时间:2016/12/1

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