浅谈堤防除险加固技术

2014-11-07包淑莲

科技创新导报 2014年19期

包淑莲

摘要：我国的堤防工程问题众多，为此我国的相关部门积累了很多相关的技术经验，针对不同的堤防问题，采取相应的除险加固措施。该文针对我国的堤防工程现状，提出堤防除险加固技术，以期能够确保我国堤防的长治久安。

关键词：堤防险情除险加固技术

中图分类号：TV871 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（a）-0048-02

我国水系丰富，河湖众多，遍布全国各地，因此水患洪涝灾害自古以来在所难免，防汛工作自然也成为国家的关注重点。堤防作为防汛工作的重点工程，关系到河湖沿岸区域内无数人民群众的生命财产安全，其相关技术的重要性是不言而喻的。只有确保了稳固的堤防才能不惧汛期的威胁，为我国提供安全的发展环境。

1 我国堤防现状

我国自建国至今已经建立了较为完善的综合性抗洪工程体系，主要的江河都建设了水库、堤防、蓄滞洪区、分洪河道四类主体抗洪工程，能够实现拦、排、滞、分互相结合的综合性抗洪手段。而在七大江河中下游的区域，堤防能够作为最后屏障防御洪水，在抗洪工作中发挥着极其重要的作用。

我国堤防主要特点：一是地基条件的低劣。因为堤防的修建需要沿河道进行，所以河势条件会大大制约堤线的选择，这导致了我国的堤防基础大多以沙基为主，稳定性非常低。而且由于我国水系过于丰富，河道众多导致堤线极长，因此很难及时处理所有堤防，这使得我国堤防中的绝大部分甚至没有做过基础处理。二是堤身的建筑质量不达标。由于堤防工程总体的工程量太大，部分堤防没有时间和经费去重新建造，只能利用原有的民堤，在其基础上进行加高和培厚，但是由于缺乏技术支持，这种增筑的堤防很难确保质量，更难以应付实际洪涝灾害时各种复杂的灾情。三是堤防后身坑塘数目过多。在我国南方水系复杂交错之地，人们筑造堤防时往往习惯直接从堤后取土，而因为土地潮湿多雨，取土后的坑洼地带往往形成坑塘，由于其位置距离堤防过近，会大大削弱堤防的抗洪能力，在洪水来临时诱发各种险情，甚至造成大堤溃决等重大灾害。

2 我国堤防常见险情

堤防的险情种类众多，有漏洞、散浸、管涌、漫溢、滑坡、风浪、崩岸、跌窝、裂缝等，其中管涌、漏洞、滑坡、散浸这几种险情最为常见，危害也较大，下文将针对这几种险情进行详细的说明。

以1998年我国的特大洪水为例，在此次洪水中，长江中下游地区各处堤防工程所遭遇的险情种类比例如图1所示。由图可知，在各项险情中，以管涌发生的频率最高，造成重大危害的可能也最大，而漏洞、滑坡和散浸三种险情的发生频率也非常之高。因此有关堤防的除险加固技术应针对这几种险情加以重点研究。

3 堤防除险加固技术

3.1 汛前历史险情调查、准备与现状检查

汛前的准备工作非常重要，首先需要归纳整理汛区历年的险情资料，对重要的防汛资料加以了解，包括易发或多发险情的堤段、过去险情的类别、曾使用过的抢险手段与效果等等，尤其是曾发生过的重大险情，相关人员务必要牢记心里，以增加防汛经验。

除收集过往汛情、险情资料外，汛前准备工作还要从多方面进行，比如对技术资料进行收集，根据经验和预判制定出应急的抢险预案，建立专门的险情预防检查机构，建立专门的抢险组织机构，对防汛的指挥人员、安全检查人员、专业和群众的抢险队伍进行技术培训等。只有以上工作综合进行，才能确保做好防汛的全面准备。

为了防止汛期重大险情的出现，需要在汛前检查堤防工程的现状，对所发现的问题及时处理，把危险消灭在萌芽状态，为了确保万无一失，检查必须要全面进行。而在汛期的检查则要以巡查为主，对之前资料中显示的危险工程和危险河段进行重点巡查。在巡查范围上要巡查堤身和堤岸，还要将堤坝背水坡脚附近所有的水塘、水井、洼地以及房屋等建筑物都包括在内，巡查范围扩展至坡脚的200 m处。在检查和巡查的过程中应重点注意所有的裂缝、洞穴、跌窝、滑坡、渗水、管涌、塌岸、漏洞等处，对有危险的堤防立刻加固处理。

3.2 管涌险情处理技术

在所有的险情中，最常见且易发的就是管涌，并且险情极易扩大。管涌险情受多种因素影响，其中影响较大的包括管涌口与堤脚之间的距离、涌水的带沙情况和浑浊度、管涌口的直径、管涌的涌水量、管涌口的扩展速度、涌水的水头等，这些因素都直接关系到管涌的严重程度。通过以往的资料和研究调查可知，这些因素里有两种最容易引发重大险情，一是管涌口和堤脚间的距离过近，一旦距离达到1.5倍水位差以内，管涌的危险度会攀升至最高；二是管涌口的扩展速度过快，不只引发管涌流量迅速增加，而且带出的泥沙直径和数量也迅速增大，这种情况说明重大险情为期不远，应第一时间施加抢护。

常用于处理管涌险情的方法有三种，分别是反滤围井法、蓄水反压法和反滤层压盖法。反滤围井法的重点在堵，具体是用麻袋或者编织袋装土，在管涌口的位置抢筑围井，同时在围井内铺填反滤料，抑制涌水所带的泥沙，从而控制险情。反滤料可以根据当地的具体情况加以选择，沙石、梢料、土工织物均可。蓄水反压法则重在对水压的调控，将管涌区的水位加以提高，堤防内的水头差就会减小，渗透压也会随之降低，出逸水力坡降同样减小，管涌的破坏就能得到制止，险情也能获得稳定。反滤层压盖法所选用的反滤层材料与围井法的并无区别，但前提是必须有充足的料源，能进行大面积的压盖，以迅速使涌水的流速减缓，令地基的泥沙不再流失，该方法可用于处理管涌群或者大面积的管涌现象。

3.3 漏洞险情处理技术

漏洞险情只会于汛期高水位之时发生，漏洞出现的位置通常是背水坡或者坡脚附近。由于出现的渗流孔洞往往会横贯整个堤身，所以堤身的泥土会被水流冲刷而迅速流失，令漏洞在短时间里迅速扩大，进而引发堤身的塌陷甚至决堤。因此漏洞险情虽然不易发生，但后果极其严重，危害极大。

漏洞险情发生后应以最快速度进行应急处理，应急处理的方法分塞堵法、盖堵法和戗堤法。塞堵法使用各种软性材料塞堵漏洞，比如棉絮、棉被、草包、编织袋、针刺无纺布等；盖堵法用各类高强度和高韧性的防水材料盖堵洞口，比如篷布、复合土工膜等；戗堤法则靠建造小型的戗堤封住漏洞，可以用黏土填筑前戗，也可以在临水处筑造月堤。endprint

3.4 滑坡险情处理技术

堤防的滑坡险情分为两种，以坡面不同分类，分别是临水坡滑坡和背水坡滑坡。对滑坡的险情应以事前防治为主，在滑坡发生前会有一些异常现象发生，比如有纵向的裂缝出现在堤顶和堤坡处、堤脚的地面产生变形、临水坡在前滩的地崩岸向堤脚逼近、临水坡设在坡面的防护设施失去效力等，在进行汛期巡查时应时刻留意这些现象，一旦发现，迅速作出处理。

处理滑坡险情的方法，临水坡和背水坡各有不同。临水坡，可以利用对应的背水坡面进行贴坡补强，不过比较常用的方法还是增加临水坡自身的抗滑力，比如设置石撑、土石戗台、堤脚压重等。如果是背水坡，常用的处理法有减少滑动力、增加抗滑力、滤水还坡三种。减少滑动力的方法包括削坡减载，对临水面进行截渗铺盖并封堵裂隙来减少水的渗透，在背水坡上设置导渗沟来将水迅速排掉，使浸润线和滑动力能够降低。增加抗滑力的方法包括设置透水的土撑与反压平台、堤脚压重等。滤水还坡的方法则可以使用导渗沟、反滤层、梢料甚至沙土来进行。

3.5 崩岸治理技术

崩岸这种险情的产生原因较为复杂，总体来说受到水流、地址、河床边界、风浪淘刷四个因素的影响。这四种因素里最重要的外在条件是水流，可以从主流顶冲、高低水位突变、弯道的环流动力等多方面对江岸造成影响。崩岸的种类中以窝崩最为严重恶劣，不但会在短时间内突然发生，而且剧烈异常，一次崩塌的土方量甚至能超过几十万立方米。这一严重的险情由水流、地质、土的可液化性三方面因素共同引起。

对崩岸的治理方法视水流、布局、形式、结构、材料等的不同来定，其中主要的类型有：抛石护岸法、模袋混凝土等。抛石护岸法适用于河床形状多变的地区，因为施工在便利性、稳固性和持久性上都很好，所以也能适应各种不同的河势条件和水流变化。而且这种方法不会令近岸的水流流态发生改变，行船抛锚等情况也不会破坏工程设施。模袋混凝土则常用于内河的浅水地带和水上岸坡护坡，虽然施工速度、工效、工期、护坡面美观程度、整体性等方面都具有显著的优势，但受限制很大，水流条件与施工工艺都对其有很大影响。不过因为抗冲击、抗冲刷、抗滑、反滤的性能都非常好，所以有很大的应用和发展空间。

3.6 散浸险情处理技术

浸散险情只有在汛期或者水位持续偏高时才会发生，由于堤防长时间受水浸泡，浸润线很高，一些土料容易透水、断面单薄、质量堪忧或者有洞穴、易腐物、新老接合面之类的隐患的堤身就会出现问题，具体体现为位于背水坡出逸点下方的土体湿润发软，甚至有水渗出。

该种险情有临水截渗法、导渗法和压渗法三种处理方法。临水截渗法的材料是黏土或复合土工膜，导渗法是在背水坡修建反滤沟或者贴坡，压渗法的材料则是砂土、梢土之类的透水材料。

4 结语

我国在近些年来遭遇了数次大规模的洪涝灾害，期间获得了大量的堤防除险加固技术经验，相关技术也得到了很大的提高。本文结合我国的实际堤防情况对这些经验技术进行了大致的总结，希望能为未来的防汛工作提供理论依据，保卫人民群众的生命财产安全。

参考文献

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