济南市小清河堤防险情分析与处理

宫晓坤

（济南市小清河管理处，山东 济南 250014）

济南市小清河堤防险情分析与处理

宫晓坤

（济南市小清河管理处，山东 济南 250014）

【摘要】针对小清河济南段土质堤防和钢筋混凝土挡土墙存在的问题，阐述了堤防可能出现的险情，并提出了处理措施，希望能为尽早发现与处理堤防险情起到借鉴作用。

【关键词】小清河；堤防；查险；险情处理

小清河济南段堤防工程总长度140.135km，其中左岸70.5km，右岸69.635km。上游土渠段自睦里闸至二环西路桥，为单式或复式梯形断面；市区段自二环西路桥至贤文路桥河段，河道右岸采用悬臂式钢筋混凝土墙结构，左岸大部分挡土墙以南水北调箱涵作为河道北岸墙；下游土渠段贤文路桥至章邹边界段，为土渠梯形复式断面。济青高速以上河道堤防工程防洪标准为100年一遇，济青高速以下堤防现状防洪标准为20年一遇。

1　土渠段堤防险情分析与处理

1.1弯道冲刷

自然河流都有弯曲的特点，修建在弯曲河道上的堤防，水流对凹岸顶冲作用，凹岸坍塌，凸岸淤积，致使弯道的曲率半径变小，中心角增大。弯道的整治首先考虑护岸工程，修建浆砌石护坡或采用土工织物沉排、土工膜袋进行防冲刷保护。当弯道过分发展以致接近河环的情况下，表明裁弯条件已经成熟，这时可以在河环狭颈处进行人工裁弯。小清河历城段有滩头和东河北两个弯道，章丘段有张家林S弯道。2008—2011年间，对张家林S弯道分3次进行了整治，采取了抛石加固坡脚、砌石护岸等措施，护坡总长度300m。1.2滑坡

在汛期高水位时，堤防出现滑坡是比较常见的现象，渗水降低了滑坡体尤其是滑动控制面的摩擦系数和黏聚力，堤土浸水饱和，抗剪强度降低，堤坡失去稳定，整块土体下滑。出现滑坡时如不及时进行抢护，滑塌范围越来越大，可能会造成堤防失事。抢护滑坡的基本方法是开沟导渗，滤水还坡，外帮截渗，填塘固基等。在具体实施时，可以根据当时当地具体情况，分别用一种或几种方法进行抢护。另外在修复被破坏的堤防缺口时，要特别注意将旧堤修成台阶状，每层台阶的高度不大于0.3m，台阶的宽度不小于1m，以便于新老堤防的结合。

1.3堤防与穿堤建筑物的结合不密实

由于穿堤建筑物与堤身的结合部位施工困难，稍有不慎就可能造成结合不密实。汛期洪水位较高，水头压力大，渗水沿着土石结合部位形成渗水裂缝。因土颗粒被带走，渗水裂缝逐渐增大，很快形成了过水通路，洪水顺裂缝形成集中绕渗。在审批小清河管理范围内建设项目时，要严格把好技术审查关，如穿堤箱涵与堤防结合不良的部位，应采用加固、防冲刷等措施。堤防养护队伍在日常巡查时，应注意观察穿堤建筑物结合部有无渗水现象。

1.4漏洞

汛期土堤在高水头压力下向堤身内渗透，当堤段抗渗能力差时，渗水容易进入，再从堤内坡或堤脚向外冒出，并形成一个或多个出水孔，也有直接贯穿堤身，形成漏洞。洞中流出来的水是清的，叫清水漏洞；流出来的水是浑的，叫浑水漏洞。漏洞发展速度较快，处理若不及时或处理不当，可能导致堤防决口。因此，在汛期必须加强巡堤查险工作，发现有微小的漏洞，应立即采取有力的措施进行抢护，否则漏洞越大越不容易处理。预防与处理漏洞的措施有：1）筑堤不得使用腐殖土、生活垃圾土、淤泥、冻土块或盐渍土。填土内不得有草、树根等杂物，粒径超过100mm的土块应打碎；2）堤防填筑分层压实，土的含水率控制在最佳含水率的±2%之内，压实度达到92%以上；3）每年4月份小清河管理部门组织人员开展害堤动物防治专项工作，分两组沿河道两岸检查，如遇到动物窝，检查人员持自带的工具及时进行填堵处理。具体方法是：首先，清理洞口处的杂草，对此洞穴内部的结构及周边情况进行判断检查，然后定出治理办法，先用水灌穴，取堤角外的黏土对洞穴回填，边填边用木棍将此捣实，然后对外表面进行夯实整平处理。

1.5管涌和流土

堤基为砂质土壤等透水性强的地基时，或表层为厚度不大的弱透水层，此弱透水层之下卧有较厚的强透水层时，若汛期洪水位较高，河水可能通过表层的透水地基或堤基以下的强透水层，渗透到堤防背水侧地面。当渗流水力坡降大于允许坡降时，堤基将发生渗透变形，即管涌或流土。管涌孔径小的如蚁穴，大的数十厘米；少则出现一两个，多则出现管涌群。土体表面一部分土体所有土颗粒同时被渗流推动的现象叫流土。抢护方法：在冒水孔周围垒土袋，筑成围井。井壁底与地面紧密接触。井内按3层反滤要求分铺垫沙石或柴草滤料。在井口安设排水管，将渗出的清水引走，以防溢流冲塌井壁。如遇涌水势猛量大，粗沙压不住，可先填碎石、块石减轻水势，再按反滤要求铺填滤料，注意观察防守，填料下沉，则继续加填，直到稳定为止。此法适应于地基土质较好，管涌集中出现，险情较严重情况。顶管施工穿越小清河河道，一般需要工作竖井，而工作竖井往往对河道堤防安全产生影响，大洪水时甚至可能会因竖井产生渗透破坏，汛期必须对工作竖井采取封堵等处理措施。

1.6漫溢

漫溢亦指实际洪水位超过现有堤顶高程，或风浪翻过堤顶，洪水漫堤进入堤内。土堤是不允许堤身过水的，一旦发生漫溢的重大险情，就很快会引起堤防的溃决。因此，汛期应采取紧急措施防止漫溢的发生。抢护方法：根据预报，洪水有上涨趋势将有超过堤顶高程的危险时，为了防止堤防漫溃，而在时间上又来不及把堤身全部加高培厚，应先在堤顶抢筑子堤，拦住洪水，防止漫溢。子堤应在堤顶外侧抢做，至少要离开堤肩0.5m，以免滑动。堤后留有余地，便于防汛人员来往奔走，无所阻碍。要根据土方数量及就地取材的原则确定施工方法，并适当组织劳力，要全段同时开工分层填筑，不能等筑完一段再筑另一段，以防洪水从低处漫溢而措手不及。

2　市区段堤防险情分析与处理

2.1混凝土裂缝

混凝土在浇注成型后，骨料对浆体产生约束，使混凝土内部从一开始产生微裂缝，在环境温度、湿度、荷载等因素作用下，这些微裂缝就可能发展为宏观裂缝。裂缝是混凝土建筑物最普通、最常见的病害之一，不发生裂缝的混凝土建筑物是极少的。混凝土出现的裂缝按照深度的不同，分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。表面裂缝主要是温度裂缝，一般危害较小，但是影响外观质量；深层裂缝部分地切断了结构断面，对结构耐久性产生一定危害；贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝，他切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害是较严重的。在实际工程中要注意根据裂缝的不同类型区别对待，根据具体的实际情况来解决问题。混凝土裂缝的处理方法：1）填充法用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单、费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理；2）灌浆法利用压送设备（压力0.2~0.4MPa）将补缝浆液注入混凝土裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，此法应用范围广，处理效果好，也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，操作简便，效果理想。

2.2混凝土挡土墙的倾覆与滑移

混凝土挡土墙一侧受到水压力，另外一侧结构会受到土体的侧压力作用，该力的总值会随结构与土体相对位移和方向而变化，侧压力的分布会随结构施工程序及变形过程特性而变化。挡土墙结构承受土压力有：静止土压力、主动土压力和被动土压力。在汛期高水位时，挡墙土在水压力的作用下可能向墙后填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐增大，当墙后土体达到极限平衡时，土体开始剪裂，出现连续滑动面，墙后土体向上挤出隆起。当洪峰过后，水位由高快速回落时，墙后填土含水率高，土体压力大，墙内侧水压降低，墙体可能向背离填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐减小，当墙后土体达到极限平衡时，土体开始剪裂，并产生连续滑动面，使土体下滑，这时土压力减到最小值，称为主动土压力，挡土墙可能滑移或绕前趾倾覆。预防措施：1）保持挡土墙排水管的畅通，墙后填土水能及时排出,挡土墙后填土分层铺筑，用粗砂、小石子、大石子做反滤层，每层厚约30cm；2）设计挡土墙时，适当提高抗滑系数与抗倾覆系数；3）墙后回填土的质量直接关系到挡土墙的稳定性，而回填土的质量又与其压实度和含水量有关。根据大量试验资料表明，当回填土压实后的含水量控制在经试验确定的最优含水量±2%范围内时，回填土的压实质量是可以保证的。对于回填土的压实度，由于挡土墙墙后位置较小，大型机械不易操作，尤其是紧靠墙背的范围内，往往还需由小型机械进行压实或人工夯实。

以上对堤防查险及险情处理进行了理论和实践上的初步探讨，鉴于一些认识还不成熟，需要不断探索和在实践中检验和总结。

（责任编辑崔春梅）

【中图分类号】TV87

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-02-0020-02

收稿日期：2014-11-07

作者简介：宫晓坤（1976—），男，工程师