堤防隐患探测及成果分析

□张鹏

堤防隐患探测及成果分析

□张鹏

结合滏阳新河堤防隐患实际探测项目，介绍探测方法，分析探测成果，根据所判定隐患类型、部位等，提出处理措施。

隐患探测；成果分析；处理措施

堤防隐患是存在堤身内部的动物孔洞、裂缝、砂层、松散体等隐患，为了保障行洪、防洪安全，掌握工程现状及日后的除险加固有据可循，对堤防进行隐患探测是很有必要的。

1. 工程概况

滏阳新河位于河北平原中东部地区，建于1968年，承担着子牙河流域的行洪任务，两堤均为Ⅱ级堤防，堤身以粉土、粉质黏土为主。由于多年受到外部条件及自然因素的影响，堤身疏密不均，局部堤段压实度不足，存在裂缝、松散体等隐患。为了解滏阳新河堤防的工程质量，为工程除险加固提供依据，省子牙河务处组织实施了滏阳新河左堤自桩号67+000至武强县127+304、右堤自桩号66+000～128+ 904段堤防隐患探测工作，此次堤防隐患探测采用电阻率剖面法和电测深法对堤防进行普测和详测。

2. 探测方法

依照《水利水电工程物探规程》（SL326-2005），视滏阳新河堤防的具体情况及要求，此次堤防隐患探测采用电阻率剖面法和电测深法对堤防进行普测和详测。

2.1 电阻率剖面法

顺堤布置测线，沿河堤肩0.5～1m处布置测点，测点距4m。为了更可靠地了解隐患情况，采用复合对称四极剖面法的布极方式，用AB/2=14m，A′B′/2=6m两种供电极距、MN=4m测量极距的对称四极装置进行探测。测量时供电电极A、B由堤顶向地下供入恒流电流，形成人工电场，测出供电回路电流和测量电极M、N间的电位差。测量过程中，每测完一点，整个装置沿测线方向以点距为4m逐点进行测量，用该方法最大有效探测深度约为7m。

2.2 电测深法

电测深法为对称四极排列方式布置，在供电电极A、B距离较短时，电流分布较浅，PS曲线主要反映浅层情况，AB极距较大时电流分布较深，PS曲线主要反映深部地层的影响。测点位置不变，利用对称四极测深法原理，由浅入深，不同深度的视电阻率变化不同，从而分析堤内地质及隐患状况。本工程探测对供电极距AB/2分别取1.5、2.5、4、6、9、12m的这6层扫描，MN/2=1m，一次供电情况下，测量各层视电阻率。测量过程中，每测完一点，整个装置沿测线方向以点距为2m逐点测量，该方法最大探测极距12m，最大有效探测深度约为6m，可满足探测要求。

高密度电法在实际工作模式中探测装置选用斯隆贝格装置，电极距2m，8层扫描。测量时，装置按设定的层数移动，A、B对向移动，M、N间距不变。此次实测中使用64道电极开关、8条探测电缆，剖面长126m，前一剖面探测完毕后末尾2条电缆不动，前6条电缆移至下个剖面进行滚动探测。

3. 成果分析

3.1 隐患判定原则

通常情况下，堤防无隐患时，图像分布呈层，视电阻率呈现从地面向下呈降低趋势的等级强度变化，但对于曾经进行过除险加固的堤段，会有不同表现，当堤防存在裂缝、洞穴等隐患时，图像会出现异畸形条状或椭圆状高阻色区，视电阻率变化较大，当堤防存在砂层、松散土等隐患体时，图像会呈现范围大、形态不规则的高阻色区。堤防隐患一般指孔洞、裂缝、松散体和砂层等，由于该区域多年未遇洪水威胁，河道干涸，地下水连年下降，堤身比较干燥，洞穴、裂缝和松散体填充的介质为空气，这3种隐患均呈高阻异常；其次砂层的电阻率远高于堤身粉土和粉质粘土的电阻率，因此这4种隐患均表现为高阻异常。

通常利用异常系数（亦异常值与正常值之比或异常值与正常背景值之比）来判断堤防隐患的可靠程度，该系数随不同堤防填筑材料而异，一般通过开挖验证资料取得。该值在1.2～1.5之间，本次按照类似工程采用1.3作为异常系数。根据隐患分布情况和电阻率剖面图等，判定隐患发育段和松散体。

3.2 成果分析

经绘制视电阻率剖面图后发现，所测堤防的视电阻率反映AB/2=6m的视电阻率大于AB/2=14m的值，与堤防电阻率分布规律相符。视电阻率分布情况整体较稳定（基本稳定在20～40Ω·m），仅部分区域存在高阻异常情况。经分析推测左堤可能存在长19.124km的相对明显隐患发育段60段，占所测长度的14.7%；右堤可能存在长27.084km的相对明显隐患发育段39段，占所测长度的21.0%。

在利用电测深法在普测基础上，左堤上选取83段、右堤63段的堤防进行了详细探测，总长39.666km。经绘图分析，判定两堤存在隐患共257处：松散体245处、孔洞2处、裂缝10处，隐患长度：左堤10.321km，占所测长度的44.3%，右堤10.088km，占所测长度的61.5%，整体或局部视电阻率较高堤段90段。

利用高密度电法对选取总长度4.2km的5段堤防进行了探测，经分析，判定隐患6处，埋藏深度均为0.5～1.0m，隐患长度：左堤1.31km、右堤0.634km，类型松散体。

详测结果基本验证了普测对隐患发育段的推测，进而证明普测结果有效可靠。

4. 处理措施

堤身内部裂缝、松散体、孔洞等隐患处需开挖，重新进行回填压实，彻底将隐患进行处理。对于埋藏较深的隐患，由于开挖回填工作量较大，且限于在枯水期进行，宜采用灌浆方法处理。堤身外部可采用临河修黏土墙截渗，背河修砂石反滤导渗和加大堤身断面的方法进行处理、加大堤身断面，显著提高防洪能力，有效防止各种隐患的危害，可采用吹填和修筑前后戗工程。□

2017-08-08

张鹏，男，汉族，河北省子牙河河务管理处，工程师。