平原地区雨季堤坝风控研究

2019-01-16胡海涛

治淮 2019年7期

胡海涛

平原地区堤坝通常为土石坝，围坝轴线相对比较长，需要在废河道、盐碱地等地点建造，加上容易受到技术、环境、天气等各类因素的影响，尤其是在雨季汛期，对堤坝防护就显得尤为重要。只有结合平原地区堤坝具体情况，针对性研究和制定相应的堤坝风控措施，才能切实提高堤坝工程防护水平，进而推动堤坝在兴利除害、发展地区经济方面发挥更大的作用。

一、平原地区堤坝修建的重要性及风险分析

在平原地区修建堤坝，一方面针对平原地区具体情况，能够有效改善地质地貌环境，加强堤坝防护能力，有效调节河流径流，改善库区气候，提高蓄水能力，更好地加强水资源合理化利用；另一方面还有助于发挥其防洪排涝功能，以及应用于航运、发电、灌溉、水产养殖以及开发旅游等领域，提升堤坝的整体价值和应用功能。

平原地区往往是低堤坝，地基承载力要求不高，并且对地基变动适应性较强，建设周期短，施工相对简单。但是平原堤坝应用土石坝比较多，围坝轴线相对比较长，所以通常为了降低占用耕地面积，将其建设在废河道、盐碱地等位置。这些地区的土料往往性质相对较差，不利于有效发挥堤坝的安全防护作用。在堤坝建设和日常维护等各方面都存在不同程度的隐患，进而影响功能的发挥，所以需要根据可能发生的风险，加强全面综合管理，提高堤坝风险应对能力和防御水平，最大限度减少对人民群众和地区经济发展的不利影响。

二、平原地区雨季堤坝风控研究

1.切实将风险控制在萌芽状态

针对平原地区雨季堤坝发生的风险因素，应加强组织管理，全面排查风险因素，制定综合性防护措施，提高组织调度协调能力。平原地区堤坝建设具有自身的特点，遇到雨季汛期等情况，将会对堤坝运行防护造成一定的冲击、破坏，严重时还会导致堤坝结构失衡。所以要提高对堤坝风险管理控制的重要性认识，成立专业组织机构，加强形势排查和原因分析，研究导致雨季堤坝风险的各类因素，根据可能发生的风险以及造成的破坏程度等进行风险等级划分，逐项落实责任，提高风险预测防范水平。

2.采取有效措施应对砂土液化现象

除了堤坝自身的建设质量问题，还需要警惕砂土液化情况带来的危害。坝基下存在大量松散砂土等，受到地下水作用，趋于饱和，一旦土体受到外力影响，会导致紧缩程度更加明显，从而不断提升孔隙水压力。如果不能及时缓解或者消除这种情形，将会降低土颗粒间接触点的传递压力，从而削弱土层抗剪强度和承载能力，导致出现砂土液化情形，所以需要采取有效措施防范该类风险的发生。

对于砂土液化情况的判断，通常需要结合有关管理人员的经验，并应用一定的检验方法进行联合判断。由具体施工负责管理人员等对土层天然结构、颗粒状态、松实程度、外部受力情况、边界因素和排水条件等进行全面分析，加强现场地质勘察，掌握具体情况，同时应用相应的试验分析法进行判定。目前关于砂土液化情况的测定，主要有临界加速度法、临界孔隙比法、剪切波速法、粘粒含量法、塑性指数法等方法，根据不同情况选择具体的检验方法，并结合检验结果对该项指标进行分析，研究砂土含水量、液性指数，从而确定问题的严重程度，并分析具体原因。导致砂土液化的原因很多，主要涉及地质条件变化影响、地下水作用、地震等外力作用、地质年代、土颗粒径与粘粒含量、上覆层厚度与土层的埋深、砂土的密实度、地震烈度等因素，具体还需要根据液化成因采取有效的措施加强全面防护。通常需要采取的措施有围封法、强夯法、振动水冲法、振动沉管挤密法、深层爆炸法等。围封法主要是避免受到地震外力影响进而导致坝基土向上下游两侧挤出，从而影响承载能力而采取的一种软基处理方法。强夯法主要是借助重锤的作用，对土体施加强度和压力，从而不断提高土颗粒的稳定性和结构的牢固性，减缓液化进程和差异沉降情况的发生。振动水冲法主要是通过一定的技术不断提高振密和挤密性能、排水减压性能和砂基预震性能，进而更好地发挥应力集中作用，夯实土层结构。振动沉管挤密法主要是应用沉管成孔技术，进而消散孔隙水压力，降低砂土液化蔓延程度。深层爆炸法主要是应用爆炸加密技术，将爆炸产生的冲击力作用于坝基土，进一步加剧原有结构破坏程度，产生新的结构，进一步增强密实度。

3.采取科学的防渗处理技术，增强雨季堤坝防护水平

平原地区堤坝需加强防渗技术处理，进而降低水库渗漏发生概率，提高防护水平。常用的防渗技术主要有：

一是高压喷射灌浆技术。该技术是指借助高压射流冲切搅拌被灌地层，从而提高防渗处理水平。该技术方法兼具冲切搅拌、升扬置换、充填挤压、渗透凝结、位移袱裹等功能，可用于各类地层的防护处理，在具体应用过程中还需要根据具体的地理位置、地形地貌、地质条件等选择具体的方法进行勘察、试验和处理。

二是劈裂灌浆防渗技术。该技术主要是考虑坝体轴线附近处的小主应力面沿坝轴线分布原理，在沿着堤坝坝体轴线钻孔灌泥浆过程中，可以用泥浆顺着弱应力面将裂缝分开，进一步借助压力作用进行反复灌浆，形成稳定的固结结构，提高土坝坝体渗透稳定处理效果。

三是垂直铺塑防渗技术。该技术主要是通过应用垂直铺塑机械，在不透水层置入PE 膜防渗体，从而有效发挥抗渗透作用，操作简便，且具有经济性好的优势，所以在壤土、砂壤土、含砂砾量不大的地层等应用尤为广泛。

四是振动沉模防渗板墙技术。该技术主要是应用振动锤将空腹钢模板带动起来，开展造槽、固壁、灌注浆液、建造水泥砂浆和混凝土连续防渗墙等施工作业，提高防渗透稳定性，在砂性土、流沙等领域的防护应用非常广泛。

五是搅拌桩防渗技术。该技术主要是通过多头小直径搅拌桩机将水泥浆置入土体，经过搅拌构建水泥土防渗墙，从而发挥截渗的功能，在江河堤防加固方面应用比较多。

此外还有振动射冲成槽连续墙防渗技术等，在堤坝防渗施工建设方面应用也非常广泛。平原地区雨季堤坝防护面临较大的压力，且存在很多的突发情况，需要加强基础防护，针对不同地区、不同地质条件等因素，采取针对性的防渗措施，才能及时发现各类风险并予以解决，以提高工程的安全性和实效性。

4.加强队伍建设和科研攻关，不断提升施工防护人员的综合素质和技能

平原地区雨季堤坝风险因素较多，为提高全面防护能力，一方面需要加强队伍建设，不断提高施工组织管理人员综合素质，加强技能培训，引导他们掌握更多的新技术、新方法，提高责任心，才能及时发现各类潜在风险，进而确保堤坝发挥应有的功能。另一方面要加强突发事件应急处置，加大资金投入，加强技术创新，不断加强日常巡检，不断学习先进技术经验和方法，从而针对性研究和探索适合平原地区堤坝防护的技术，提高突发事件应对处置能力，同时加强与周边地区政府进行协调，从而形成防护合力。