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【摘 要】 随着时间的推移,堤防在长期使用中却得不到系统的维护,导致其出现了许多病险状况,其应有的作用并不能被有效发挥。有的甚至会威胁到其周边居民的人身财产安全。文中简要分析了我国部分堤防普遍存在的问题,并提出了相关的除险加固的处理措施,对相关从业人员具有一定的参考价值。
【关键词】 河堤除险加固;水利工程
引言:
堤防在水利建设中占有重要的地位,堤防是世界上最早广为采用的一种重要防洪工程。筑堤是防御洪水泛滥,保护居民和工农业生产的主要措施。然而很多堤防的状况却不容乐观,存在老化病险问题,对其进行除险加固就显得尤为重要。国家对水利工程的建设向来极为重视,除了对大型堤防建设、对大中型水库的建设进行了较大幅度的投资外又开展了对现有中小型河堤工程进行除险加固工作,保证河堤工程充分发挥其应有的作用。
一、堤防普遍存在的问题
国内不少河堤已经有了很长的历史,这些河堤在修建时,受当时技术、设备以及社会换进等因素的影响,加之多年来,河水不停地冲刷,不少河堤出现了问题。各自出现的问题大同小异,可以整理归纳为以下几种:
1.大部分修建时间较早,并且是在历代的基础上多次加修而成的,缺乏地基处理。这是因为早期在修建河堤时,为了能不占用耕地,大部分河堤会选择顺河傍水修建,堤线靠近河岸。早期修建河堤与修筑水库大坝不同,修筑水库大坝需要经过详细的勘探,了解附近的自然条件,这是河堤存在的原因之一,因为有不少地方的自然条件不适合修筑水库大坝,河堤是很好的选择之一。
2.干堤的时间历史悠久。大多数的河堤地方最开始都是由小堤建成的干堤,逐渐成为我们现在看到的河堤。
3.早期在兴建河堤的时候,最开始没有专业的施工队伍,多是组织农民围垦,逐渐加高培厚建成的,没有像修筑水库大坝那样经过精密的计算和严格控制施工质量。受限于当时的技术、设备和社会环境,河堤的质量参差不齐。在经历多年自然环境变迁的考验过后,逐渐出现了堤身裂缝变多、土质不良、填筑不实等问题。河堤填土混杂,修筑质量差,堤身内存在白蚁、鼠、獾等洞穴以及坟墓、坑道等多种隐患。
4.河堤受河势水流影响,会发生一系列的变化。由于有些河段靠近堤脚,取土筑堤等错误的做法不僅破坏了地面的覆盖层,还有可能形成很多的坑塘、洼地,从而埋下安全隐患。
5.河堤土质多为沙质土,具有较大的参透系数,在洪水时期容易发生渗水,流土等险情。不少河堤堤身局部使用黏土,这样容易出现干缩裂缝,从而形成过水通道,是一种很严重的安全隐患。众所周知,多种堤基并存使得堤基的结构十分的复杂。当汛期到来,水位高涨时,堤身就会出现漏水的现象。随着水位的上升,堤基所承受的水压也会越来越大,如果超过堤后表土层的抵抗能力,就会被顶穿,下部细沙颗粒被承压水流带出,就会形成翻砂鼓水、泡泉或管涌等险情。
二、河堤除险加固的几种类型
通过对大量的实例分析可知,河堤的防洪强度体现在抗滑稳定、抗冲稳定和抗渗稳定三个方面。从防洪强度方面考虑河堤加固和防护的类型主要有以下几种:第一种,增强抗滑稳定性。如果河道有淤积的现象,就会导致河堤临河的侧推力比较大,河堤的整体稳定性和边坡的稳定性就会受到影响。针对这种问题,通常采取的措施是适当的增加断面,然后减缓河堤的坡度,与此同时,加高培厚和放淤固堤就能很好解决问题。第二种,加强抗冲稳定性。这类问题比较常见,所以解决的措施也重要,通常是采取防护措施是险工加高改建、根石加固、防浪林等。第三种,增强河堤的抗渗稳定性。这类问题是最常见的问题之一,也是最难以觉察的问题。河堤由于长时间处于河水的冲刷之中,部分土壤会逐渐达到饱和的状态,从而形成浸润线,当渗流出比降大于堤身允许比降时则可能发生管涌或流土现象。就目前我国各个河堤的情况来看,提高河堤的稳定性,工作的重心还是在防渗,提高抗渗强度,排除河堤内渗水等方面,通常来说加固堤身、截渗墙等是经过实践证明非常有效的措施。
洪水时期可能造成的决口形式主要有漫决、溃决和冲决。对于这几类决口形式各自有其不同的加固措施。第一,解决漫决的情况。这种情况主要是由河道的淤积抬高,水流量不断发生变化所导致的。根据以往经验来看,适当的根据情况改变断面的尺寸,或者适当地增加提防的高度比较有效果。第二,解决河堤溃决类。溃决常常是因为一些没有发现的隐患点,在洪水时期突然的崩溃。这主要是由于河堤的质量差导致的,这一类问题就需要加固堤身,比如放淤固堤、修筑截渗墙等等。第三,解决河堤冲决类。针对提防冲决的现象,首先就要完善控导工程,用来解决“横河、斜河”的问题,然后要时常在靠水的堤段,修筑护岸、垛、丁坝等除险堤岸工程,来防止水流对河堤堤身进一步的顶冲和风浪冲刷。如果坡度比较大的话,会影响到土石结合部的反滤,根石块容易被冲走。这样反而会导致堤基不稳定而坍塌,所以在这种情况下种植树林的效果会更好。
三、河堤除险加固的具体措施
河堤的除险加固措施有很多种,可以具体情况具体分析。根据每个河堤的实际情况,分别采取切合实际的除险加固措施。一定要灵活运用,不要照搬某个河堤的样板来进行复制。以下列出几种比较常见的病险情况的处理方法,与大家共同交流讨论:
对于堤基的渗漏可采用混凝土防渗墙帷幕灌浆对坝基进行垂直截渗,可以将铺盖设置成水平或倾斜式,通过混凝土的堵塞和隔离降低渗透比和渗透压力以达到排水减压的目的。对于堤身的渗漏可以采用劈裂灌浆、压力灌浆、加做粘土或混凝土连锁截水墙以及套井回填对其进行处理。如果出现涵管漏水的情况,可以采用环氧树脂对其进行补漏或采用化学灌浆法对其处理。对于抗渗性较差的断层破碎带,通常是在断层破碎带与建筑物基岩防渗帷幕轴线的相交处,沿断层的走向开挖竖井或平洞,在清除完软弱土层后回填混凝土。
对防渗体土料差透水性大的均质土堤,尤其是小型河堤的堤身渗漏,如当地尚有适宜做防渗体土料的,可以采取在坝上游做粘土斜墙的措施,形成一道新的防渗体,对于具有较薄透水层的坝基渗漏,也可以结合处理,这样既能处理坝基涌漏又能降低造价。对当地缺乏足够的粘土料或不能水深较大坝体渗漏,适宜采用坝体灌浆的方法来处理土坝坝体渗漏。土坝坝体灌浆分为充填式灌浆及劈裂式灌浆两种。一般来说,对性质和范围均比较明确的局部隐患可采用充填式灌浆方法,而遇到处理范围较大,隐患部位不能完全确定的情况则应当采用劈裂式灌浆方法。
四、结束语
河堤除险加固工程是关系到国家经济发展和人民生命、财产安全的工程。相关领导和部门需要引起高度重视,贯彻落实上级政策,根据现场地形的实际情况来选择施工方案,切实建好河堤除险加固工程。为了确保河堤除险加固工程能够顺利的进行,笔者建议在工程开始前要按照国家有关规定做好征地、青苗补偿工作和清除障碍工作。在建设过程中要积极与相关单位沟通协调,不能擅自做决定。力求河堤除险加固工程达到安全、适用、经济、美观的目标。
参考文献:
[1]王元礼.浅议黄河堤防加固中常用的几种措施[J].科技资讯.2011(35)
[2]李志雄.梅南河堤除险加固工程处理措施[J].陕西水利.2011(06)
[3]董哲仁.堤防除险加固实用技术[M].北京:中国水利水电出版社,1998.
[4]国家防汛抗旱总指挥部办公室.防汛抢险知识读本[M].北京:科学普及出版社,1998.
【关键词】 河堤除险加固;水利工程
引言:
堤防在水利建设中占有重要的地位,堤防是世界上最早广为采用的一种重要防洪工程。筑堤是防御洪水泛滥,保护居民和工农业生产的主要措施。然而很多堤防的状况却不容乐观,存在老化病险问题,对其进行除险加固就显得尤为重要。国家对水利工程的建设向来极为重视,除了对大型堤防建设、对大中型水库的建设进行了较大幅度的投资外又开展了对现有中小型河堤工程进行除险加固工作,保证河堤工程充分发挥其应有的作用。
一、堤防普遍存在的问题
国内不少河堤已经有了很长的历史,这些河堤在修建时,受当时技术、设备以及社会换进等因素的影响,加之多年来,河水不停地冲刷,不少河堤出现了问题。各自出现的问题大同小异,可以整理归纳为以下几种:
1.大部分修建时间较早,并且是在历代的基础上多次加修而成的,缺乏地基处理。这是因为早期在修建河堤时,为了能不占用耕地,大部分河堤会选择顺河傍水修建,堤线靠近河岸。早期修建河堤与修筑水库大坝不同,修筑水库大坝需要经过详细的勘探,了解附近的自然条件,这是河堤存在的原因之一,因为有不少地方的自然条件不适合修筑水库大坝,河堤是很好的选择之一。
2.干堤的时间历史悠久。大多数的河堤地方最开始都是由小堤建成的干堤,逐渐成为我们现在看到的河堤。
3.早期在兴建河堤的时候,最开始没有专业的施工队伍,多是组织农民围垦,逐渐加高培厚建成的,没有像修筑水库大坝那样经过精密的计算和严格控制施工质量。受限于当时的技术、设备和社会环境,河堤的质量参差不齐。在经历多年自然环境变迁的考验过后,逐渐出现了堤身裂缝变多、土质不良、填筑不实等问题。河堤填土混杂,修筑质量差,堤身内存在白蚁、鼠、獾等洞穴以及坟墓、坑道等多种隐患。
4.河堤受河势水流影响,会发生一系列的变化。由于有些河段靠近堤脚,取土筑堤等错误的做法不僅破坏了地面的覆盖层,还有可能形成很多的坑塘、洼地,从而埋下安全隐患。
5.河堤土质多为沙质土,具有较大的参透系数,在洪水时期容易发生渗水,流土等险情。不少河堤堤身局部使用黏土,这样容易出现干缩裂缝,从而形成过水通道,是一种很严重的安全隐患。众所周知,多种堤基并存使得堤基的结构十分的复杂。当汛期到来,水位高涨时,堤身就会出现漏水的现象。随着水位的上升,堤基所承受的水压也会越来越大,如果超过堤后表土层的抵抗能力,就会被顶穿,下部细沙颗粒被承压水流带出,就会形成翻砂鼓水、泡泉或管涌等险情。
二、河堤除险加固的几种类型
通过对大量的实例分析可知,河堤的防洪强度体现在抗滑稳定、抗冲稳定和抗渗稳定三个方面。从防洪强度方面考虑河堤加固和防护的类型主要有以下几种:第一种,增强抗滑稳定性。如果河道有淤积的现象,就会导致河堤临河的侧推力比较大,河堤的整体稳定性和边坡的稳定性就会受到影响。针对这种问题,通常采取的措施是适当的增加断面,然后减缓河堤的坡度,与此同时,加高培厚和放淤固堤就能很好解决问题。第二种,加强抗冲稳定性。这类问题比较常见,所以解决的措施也重要,通常是采取防护措施是险工加高改建、根石加固、防浪林等。第三种,增强河堤的抗渗稳定性。这类问题是最常见的问题之一,也是最难以觉察的问题。河堤由于长时间处于河水的冲刷之中,部分土壤会逐渐达到饱和的状态,从而形成浸润线,当渗流出比降大于堤身允许比降时则可能发生管涌或流土现象。就目前我国各个河堤的情况来看,提高河堤的稳定性,工作的重心还是在防渗,提高抗渗强度,排除河堤内渗水等方面,通常来说加固堤身、截渗墙等是经过实践证明非常有效的措施。
洪水时期可能造成的决口形式主要有漫决、溃决和冲决。对于这几类决口形式各自有其不同的加固措施。第一,解决漫决的情况。这种情况主要是由河道的淤积抬高,水流量不断发生变化所导致的。根据以往经验来看,适当的根据情况改变断面的尺寸,或者适当地增加提防的高度比较有效果。第二,解决河堤溃决类。溃决常常是因为一些没有发现的隐患点,在洪水时期突然的崩溃。这主要是由于河堤的质量差导致的,这一类问题就需要加固堤身,比如放淤固堤、修筑截渗墙等等。第三,解决河堤冲决类。针对提防冲决的现象,首先就要完善控导工程,用来解决“横河、斜河”的问题,然后要时常在靠水的堤段,修筑护岸、垛、丁坝等除险堤岸工程,来防止水流对河堤堤身进一步的顶冲和风浪冲刷。如果坡度比较大的话,会影响到土石结合部的反滤,根石块容易被冲走。这样反而会导致堤基不稳定而坍塌,所以在这种情况下种植树林的效果会更好。
三、河堤除险加固的具体措施
河堤的除险加固措施有很多种,可以具体情况具体分析。根据每个河堤的实际情况,分别采取切合实际的除险加固措施。一定要灵活运用,不要照搬某个河堤的样板来进行复制。以下列出几种比较常见的病险情况的处理方法,与大家共同交流讨论:
对于堤基的渗漏可采用混凝土防渗墙帷幕灌浆对坝基进行垂直截渗,可以将铺盖设置成水平或倾斜式,通过混凝土的堵塞和隔离降低渗透比和渗透压力以达到排水减压的目的。对于堤身的渗漏可以采用劈裂灌浆、压力灌浆、加做粘土或混凝土连锁截水墙以及套井回填对其进行处理。如果出现涵管漏水的情况,可以采用环氧树脂对其进行补漏或采用化学灌浆法对其处理。对于抗渗性较差的断层破碎带,通常是在断层破碎带与建筑物基岩防渗帷幕轴线的相交处,沿断层的走向开挖竖井或平洞,在清除完软弱土层后回填混凝土。
对防渗体土料差透水性大的均质土堤,尤其是小型河堤的堤身渗漏,如当地尚有适宜做防渗体土料的,可以采取在坝上游做粘土斜墙的措施,形成一道新的防渗体,对于具有较薄透水层的坝基渗漏,也可以结合处理,这样既能处理坝基涌漏又能降低造价。对当地缺乏足够的粘土料或不能水深较大坝体渗漏,适宜采用坝体灌浆的方法来处理土坝坝体渗漏。土坝坝体灌浆分为充填式灌浆及劈裂式灌浆两种。一般来说,对性质和范围均比较明确的局部隐患可采用充填式灌浆方法,而遇到处理范围较大,隐患部位不能完全确定的情况则应当采用劈裂式灌浆方法。
四、结束语
河堤除险加固工程是关系到国家经济发展和人民生命、财产安全的工程。相关领导和部门需要引起高度重视,贯彻落实上级政策,根据现场地形的实际情况来选择施工方案,切实建好河堤除险加固工程。为了确保河堤除险加固工程能够顺利的进行,笔者建议在工程开始前要按照国家有关规定做好征地、青苗补偿工作和清除障碍工作。在建设过程中要积极与相关单位沟通协调,不能擅自做决定。力求河堤除险加固工程达到安全、适用、经济、美观的目标。
参考文献:
[1]王元礼.浅议黄河堤防加固中常用的几种措施[J].科技资讯.2011(35)
[2]李志雄.梅南河堤除险加固工程处理措施[J].陕西水利.2011(06)
[3]董哲仁.堤防除险加固实用技术[M].北京:中国水利水电出版社,1998.
[4]国家防汛抗旱总指挥部办公室.防汛抢险知识读本[M].北京:科学普及出版社,1998.