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河道堤防的维修加固措施

2019-03-29郭艳春

科学与技术 2019年10期
关键词:加固维修措施

郭艳春

摘要:河道堤防采用何种维修加固措施要根据堤身的土质、建筑、堤基地质条件以及地形条件进行综合考虑,同时,对渗透破坏危害的程度也要进行综合考虑,对维修加固措施的经济性也要进行分析,可以采用一种或者多种的方式来进行治理,这样能够起到更好的效果。

关键词:河道堤防;维修;加固;措施

1 堤防在防洪体系中的重要性

江河防洪工程体系的建设,应该遵循“上拦下排、两岸分滞”的原则,防洪工程措施应包括堤防、河道整治以及干支流水库拦洪。当洪水发生时,防汛决策部门应该首先考虑利用河道排洪;当洪水要超过河道排洪能力时,则利用水库拦洪或利用滞洪区削减洪峰。洪峰过后滞洪区滞蓄的洪水及水库蓄水还要靠堤防约束的河道排泄入海。然而,我国实际防洪情况是:

1)水库调洪能力是有限。由于水库设计时,其防洪库容受到库区移民的限制。汛期水库过多超蓄洪水时,会给库区造成很大的淹没损失。如果发生超长历时的高水位洪水,将造成水库暴满而使水库调度十分困难。

2)河道下泄能力有限。我国大江大河中下游平原河道长、比降平缓,通过河道整治来扩大下泄能力,工程量大而收效小。而且主河槽的淤积又使河道排洪能力下降,漫滩机率增加。以黄河为例,进入90年代以来,主槽的严重淤积使得下游河道形成“二级悬河”,并且是“槽高、滩低、堤根洼”,漫滩机率和范围不断增大。洪水到来时,极其容易形成横河、斜河,河道排洪能力下降,同时也威胁大堤的安全。

3)两岸分洪困难重重。分滞洪区内人口多,工厂林立。而且缺少可靠的安全措施。一旦实施主动分洪,分滞洪区将遭受较大的经济损失。更重要的是铁路、公路、通汛等设施的破坏,影响范围将会更大。因此,堤防工程作为一种现实的、长期的防洪措施仍是抗御洪水的根本屏障。所以说,堤防在我国防洪工程体系中占有极其重要的地位。

2 堤防不稳定的原因

在堤防的运用过程中,会遇到像汛期水流冲刷、生物洞、河湖水涨落、暴雨浸入等因素的影响,造成堤防边坡出现失稳的情况。

堤防堤坡的失稳破坏的原因:由于汛期河水上涨,河流渗流的原因,在一定高度上持续的时间较长时,在浸润线以下的堤身土将呈饱和状态,使得堤身自重增加,其抗剪强度降低,相应的下滑力就增大了。此外,渗流力的产生进一步加大了堤身的滑动力。综上,渗流作用下堤身滑动体重量的增加,产生滑坡的重要原因是渗透力的增加和抗剪强度的降低等。当退水速度过快时,会导致堤身内的水无法及时排出,加上浸水饱和后堤身强度降低且自重增加,从而产生反向渗透力,可能产生退水滑坡。其次由于河流凹岸临水岸坡易受水流冲刷浸袭,水流冲刷浸袭原因,当岸脚防护设施抵抗不住水流的冲刷力时,岸脚的坡度将逐渐被破坏而变陡,直至失去平衡而破坏。这种破坏多发生在河势复杂、河道弯曲的凹岸堤段,在汛期涨水和枯水期过程中均有发生。最后引起滑坡的原因是由于堤基的原因,地基的天然强度不够,从而引起滑坡;当截水设施失效时,渗水量过大形成管涌,从而引起堤防破坏坍塌。造成这些问题的原因是多方面的,其中最典型的是在软粘土地基上修筑堤防,由于施工过快,致使地基强度降低,这在我国现有堤防中相当常见。还有一些由于堤身质量太差,没有达到标准,有些是人为因素,例如在堤防脚下挖池塘,造成雨水或河水沁入堤身的裂缝处,引起堤防发生滑坡现象。

3 对堤防加固的一些措施

3.1 堤基防渗加固措施

通过对渗流水量的计算,如果堤基,背水坡或者是堤后的地面渗出的数量不能达到正规要求,或者在汛前期间发生严重的渗漏和水土流失的危险的话,就应该对它加以稳固。要根据实际的状况进行考虑,选择将填塘固堤,临水侧防渗铺盖,堤基垂直的防止渗透,背水测压渗盖重,排水减压沟井,水平排水褥垫等方法共同结合。

3.2 首先是对堤防防渗的加固措施

堤身要是漏水会有很多的麻烦,比如说背水坡的滑落,水土的流失,冲刷,还有可能造成土地的沦陷和漏洞。如果遇到有危险的堤防漏水的话,就要使用机械吹填,用淤泥充填,以及填筑压实的方法将它做透水的后堵以及加宽,或采用垂直铺塑、锥探灌浆、劈裂灌浆等可以在临水坡外帮增建防渗斜墙。对于那些堤坡冲刷的渗水,只是有可能产生水土的丢失,就可以将透水的后堵和贴坡反复过滤相互结合。采用垂直防渗墙的方式的前提是要和堤基的防护渗透的方法一起运用,通常导致堤身的跌窝和漏洞发生的原因是生物洞穴的形成,而且在汛前不容易被察觉。由于生物洞穴在汛期的期间是发展的非常迅速,而且堤身的断面对其有限制作用,因此对它的破坏就更加大,如果要想避免这种危险的发生,一般可以运用酿成溃口的方法来解决。在汛前,首先应该对跌窝的漏洞和漏洞进行彻底的检查,采用灌浆的方法或者开挖回填来处理。为了防止渗透,要是堤身的建筑物的表面大面积漏水,就可以用静压注浆以及高喷的办法在临水的边上进行垂直的保护,或者是在接触的表面采用静压注浆的方法,必须的时候要做反复的过滤。如果出现穿堤建筑物中间和堤身渗水问题,要使用的的办法就是在接触表面静压注浆。对于那些新旧堤身结合的水面的漏水情况,就要使用临水侧开挖回填封堵和接触面填充灌浆的方式。然后如果在堤防分段的部分产生渗水,就要将临水坡的部位进行阻截,或者是在接合区进行灌浆,在一些必要时刻,还要再它的背水坡進行反复的过滤来进行保护。

3.3 铺盖防渗

当堤基相对不透水层埋藏较深,透水层较厚,同时临水侧有稳定滩地的堤基宜采用铺盖防渗。铺盖的长度和厚度通过计算确定。当利用天然弱透水层及下卧透水层的分布、厚度、级配、渗透系数和允许的渗透坡降等情况,在天然铺盖不足的部位应采用人工铺盖补强措施确保铺盖起到设计的作用。

3.4 对堤基的加固措施

可以运用多种方法进行加固,如灌浆补强法,利用专用机械,将水泥浆以一定的压力强行灌入需要补强的部位,水泥与补强部位共同形成复合地基,使地基强度大大提高。振冲法是利用专用机械,将碎石强行挤入软弱土体中,形成碎石桩,与周围土体形成复合地基,大大增大了地基的强度,达到加固目的。另外,在碎石桩形成的过程中,专用机械对地基施加周期性的振动力,振动力可以有效提高砂基的密度和抗液化能力。

3.5 对坡身的防护

堤坡坡面的防护十分重要,如果不重视,就会被较大的风浪或暴雨破坏。对坡身的加固可以采用混凝土护坡,用碎石垫层填充被河水冲刷掏空的坡脚,然后再做护坡。清除已开裂的部分,新旧混凝土接头的部位需凿毛,清洁干净。用与旧护坡同等标号的混凝土进行填补。施工时采用泵送商品混凝土,严格控制混凝土质量,确保施工质量,对于厚度不够的混凝土护坡,将其表面凿毛洗干净,再自下而上的加做混凝土盖面,混凝土护坡具有抗冲刷能力强的优点,但消浪作用较差,一般应用于抵御较大风浪的堤防,对于遭受较大流速水流冲刷和很大风浪袭击的重要堤段,采用模袋混凝土护坡,模袋混凝强度高、整体性好、抗水流淘刷和风浪冲刷的能力强、消浪作用好;对于汛期遭受很大风浪袭击的大江大河大湖堤防,还可以采用浆砌石护坡,由于干砌石护坡具有消浪作用明显,坚固耐冲刷的优点,可抵御一般较大的风浪;在背水坡设计时常用草皮护坡,有较高、较宽滩地的一般性堤段的临水坡也可采用,草皮护坡价格便宜、施工简单,具有保持水分、防止水土流失的作用。

结语

随着社会经济的发展,堤防工程维修加固技术越来越多,材料也越来越多,水利部门必须看到堤防工程维修加固和管理的需求,从除险加固、管理机制、绿化管理、工程管理等方面确保堤防工程功能的发挥,保护老百姓生命财产安全。

参考文献

[1]王冠英.加固除险技术在小型水库中的应用[J].中国新技术新产品,2014(3):33.

[2]张云康.堤防工程技术管理[J].四川水利,2016,27(5):36-38

(作者单位:河南省周口市项城市沙河管理段)

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