摘 要:防止河流下游洪水泛濫的一種主要的水利工程形式就是河堤。河堤是沿江河、渠道、湖、海岸邊或分洪區(qū)、圍墾區(qū)邊緣修筑的擋水建筑物,具有防洪的作用,是世界上最早而且廣泛使用的防洪工程措施。但是,隨著時間的推移,大部分河堤已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)十年甚至數(shù)百年的歷史,因此,許多質(zhì)量問題日益暴露出來。河堤與水庫相比,雖然調(diào)洪能力沒有水庫大,但是,河堤質(zhì)量的優(yōu)劣,穩(wěn)固程度的好壞都關(guān)系到我國的國民經(jīng)濟(jì)以及人民的生命財產(chǎn)安全。因此,河堤除險加固工程變得越來越重要。本文主要分析了我國的部分河堤存在的問題,并對河堤除險加固工程的處理措施進(jìn)行了分析,以便有關(guān)部門加強(qiáng)對河堤除險加固工程的重視力度,并為相關(guān)部門提供部分有價值的處理措施。
關(guān)鍵詞:河堤;除險加固;水利工程
1 引 言
河堤是我國最早廣泛使用的防洪工程措施,歷史已經(jīng)非常的悠久了,隨著時間的推移,目前主要的防洪措施之一就是采用建筑河堤的方法。尤其是在某些不適合修建水庫的環(huán)境下,修建河堤就可以很好地防止洪水泛濫。河堤質(zhì)量的優(yōu)劣以及其穩(wěn)固程度的高低自古以來都關(guān)乎國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的生命財產(chǎn)安全,是國家和地區(qū)非常重視的問題之一。所以,對河堤存在的問題以及河堤除險加固的處理措施進(jìn)行有效和全面的分析是非常有必要的。
2 河堤普遍存在的問題
我國的許多河堤建筑歷史悠久,由于這些河堤在建筑的過程中,受當(dāng)時的社會調(diào)價、經(jīng)濟(jì)技術(shù)及其所利用的設(shè)備的影響,再加上常年河水的不斷沖刷,使部分河堤暴露出不少的問題,威脅人民的生命財產(chǎn)安全,下面就分析了我國河堤中普遍存在的問題,其主要可以概括為以下幾種:
(1)我國的大部分河堤修建的時間比較早,通過人力修建完成而且經(jīng)過多次的加修之后才使用的,其主要的問題是對地基缺乏處理。這主要是因為在早期修建河堤的過程中,缺乏經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的支持,設(shè)備落后,另一方面為了節(jié)約土地,不占用耕地,因此將大部分的河堤都修建在順河傍水的位置,堤線靠近河岸。由于某些地區(qū)存在許多不適宜修建水庫的自然條件,雖然河堤防洪效果不及水庫,但仍選擇修建河堤來防洪,這也是河堤存在的原因之一。
(2)由于我國的河堤修建的時間較早,在早期修建的時候缺乏專業(yè)的施工隊伍,沒有經(jīng)濟(jì)技術(shù)以及專業(yè)知識的支持,大部分的河堤都是將農(nóng)民組織起來進(jìn)行圍墾,并逐漸地對其進(jìn)行加高加厚形成的,沒有對其進(jìn)行嚴(yán)密精確的計算,也沒有像建筑水庫大壩那樣對施工的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。由于受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件以及設(shè)備和社會環(huán)境的制約,導(dǎo)致了當(dāng)時修建的河堤質(zhì)量參差不齊,在經(jīng)過了多年的河水沖刷以及自然環(huán)境變遷的考驗之后,河堤出現(xiàn)了許多質(zhì)量方面的問題,例如出現(xiàn)裂縫,對河堤填筑的不實(shí)等,同時也出現(xiàn)了例如填筑的泥土土質(zhì)差,修建的質(zhì)量差,以及河堤堤身出現(xiàn)蟻穴等問題,對人們的日常生活構(gòu)成了相當(dāng)大的威脅。
(3)河堤的堤防由于受到河勢以及水流的影響,因此也發(fā)生了許多的變化,出現(xiàn)了許多問題。在修建河堤的過程中,由于缺乏專業(yè)知識的指導(dǎo),致使修建時采用了不少錯誤的做法,比如說取土筑堤的做法以及在河段靠近堤腳處建河堤等,這些錯誤的做法對地面的覆蓋層產(chǎn)生了極大的破壞,另外,坑塘、洼地也有可能會由于這些錯誤的做法而出現(xiàn),從而構(gòu)成了極大的安全隱患,對人民的生命財產(chǎn)安全也產(chǎn)生了相當(dāng)大的威脅。
(4)河堤的土質(zhì)大多為具有較大滲透系數(shù)的砂質(zhì)土,這種土質(zhì)在洪水發(fā)生時防洪的效果不好。因為它較為容易滲水,而且也可能會出現(xiàn)流土的危險情況。但有些河堤局部使用的是黏土,這種土質(zhì)較為容易出現(xiàn)裂縫,在汛期時,水位逐漸高漲,河堤堤身就會滲水,從而構(gòu)成了很嚴(yán)重的威脅。
3 河堤除險加固的幾種類型
河堤的防洪強(qiáng)度,經(jīng)許多實(shí)例分析后可知,主要體現(xiàn)在三個方面:抗滑的穩(wěn)定性、抗沖的穩(wěn)定性以及抗?jié)B的穩(wěn)定性。河堤除險加固的類型,從防洪強(qiáng)度的角度來看,主要可以分為三種:第一個就是對河堤抗滑穩(wěn)定性的增強(qiáng)。河堤整體的穩(wěn)定性以及邊坡的穩(wěn)定性受河道泥土淤積的影響,一旦河道出現(xiàn)泥土堆積的情況,就會使河堤臨河的側(cè)推力增大。一般來說,在實(shí)際的施工中常采取的是對斷面適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行增加的方法,對河堤的坡度進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p緩,另外,還要及時地清理淤泥并對培厚進(jìn)行一定程度的加高。這些措施都能較好地解決此類問題,增強(qiáng)河堤的抗滑穩(wěn)定性。第二種就是對河堤的抗沖穩(wěn)定性進(jìn)行加強(qiáng)。由于這個問題在河堤的修建以及使用的過程中經(jīng)常出現(xiàn),因此對這個問題的解決措施顯得非常的重要。針對此類問題,一般采取的措施主要有對根石進(jìn)行加固,增大河岸兩側(cè)的植被覆蓋率,對一些危險的、防洪效果差的河堤進(jìn)行加高并改進(jìn)等。河堤除險加固的第三種類型是,提高河堤的抗?jié)B穩(wěn)定性。這個問題是河堤除險中很難會察覺到的問題,但卻很常見。由于河堤處在長時間被河水沖刷的環(huán)境下,一些達(dá)到飽和的土壤就會形成浸潤線,因此就會使部分水滲入,當(dāng)滲入的比率超過河堤自身的承受能力時,就可能會發(fā)生一些威脅,例如流土的現(xiàn)象或者管涌。目前我國的河堤除險加固中提高河堤穩(wěn)定性的工作重點(diǎn)就是防止?jié)B透,提高河堤的抗?jié)B穩(wěn)定性。一般來說,主要采取對河堤進(jìn)行加固、對滲水的河堤面進(jìn)行處理等措施提高河堤的抗?jié)B穩(wěn)定強(qiáng)度。
在洪水時期可能會造成漫決、潰決和沖決等的決口形式,針對不同的決口形式也會不同的解決措施。對于漫決,可以采取改變斷面尺寸或者是對堤防的高度進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦龈叩拇胧﹣斫鉀Q。針對潰決決口形式的解決,可以采取對河堤的堤身進(jìn)行加固,及時地處理淤泥并修建截滲墻等措施。解決堤防沖決類,首先就要對控導(dǎo)工程進(jìn)行完善,解決例如“橫河、斜河”之類的問題,然后,在經(jīng)??克牡潭?,可以進(jìn)行護(hù)岸、垛、丁壩等除險堤岸工程的修建,或者在河兩岸增加植被的覆蓋率等。
4 河堤除險加固工程的處理措施
在河堤除險加固的工程中,要有整體的觀念,對河堤進(jìn)行整體的修理。另外,要考慮到整體應(yīng)力對河堤的影響,在河堤加固過程中,對每個單元的加固依照河堤加固設(shè)計的總體方案,分別實(shí)施工程加固。
4.1 橫豎框架梁與穩(wěn)固樁
在河堤除險加固的過程中,對邊坡進(jìn)行生態(tài)平衡的調(diào)節(jié)可以采用生態(tài)混凝土,同時它也能對河堤的生態(tài)起到一定的修復(fù)作用。橫豎框架梁具有結(jié)構(gòu)緊密、抗壓能力強(qiáng)的特點(diǎn),是在生態(tài)混凝土內(nèi)加一些鋼筋并將其按照不同的尺寸搭建起來而構(gòu)成的。這種方法對于河堤的除險加固非常重要。穩(wěn)固墻是將穩(wěn)固樁體和橫豎梁框架結(jié)合起來構(gòu)成的,能夠抵擋墻后土壤所帶來的的壓力,進(jìn)而使邊坡處于一種比較穩(wěn)固的狀態(tài)。加固后的橫豎梁的端面要進(jìn)行混凝土灌漿處理,并連接混凝土輸送泵,從而使混凝土對著裂縫進(jìn)行充灌。另外,為了保障充灌時混凝土的不溢出,首先要進(jìn)行的是將軟管插入裂縫,同時用繩索將軟管固定在裂縫的某處,除此之外,在施工過程中,還需要認(rèn)真的照看裂縫充灌的每個動作。
4.2 裂縫處理
由于河堤長時間受河水的沖刷,其承受能力會變得越來越差,土壤也會逐漸達(dá)到飽和,坡面也會逐漸地下降,因其土坡的剪應(yīng)力超過土的抗剪強(qiáng)度,穩(wěn)定性也減弱,因而在河堤的頂端就會出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。對較窄裂縫的處理通常會采用錐探灌漿對裂縫進(jìn)行充灌,然后再用瀝青對其進(jìn)行涂抹,防止雨水的進(jìn)入,再涂刷裂縫兩側(cè)的端面,這種情況適合于寬度較小的裂縫。對于較大的裂縫要及時的進(jìn)行處理,并要充分地考慮到汛期臨近的期限,對整個河堤的安全進(jìn)行重新的評估,實(shí)施緊急的施工方案。對于河堤出現(xiàn)的一些貫穿性的裂縫,首先就要將厚厚的土層除掉,然后開挖梯形的溝槽到裂縫以下20cm處,再用灰土對其進(jìn)行處理,最后再按設(shè)計的要求將其恢復(fù)原貌。
4.3 堤防堤身加固處理
對于堤防堤身的加固處理,一般來說,沒有統(tǒng)一的處理標(biāo)準(zhǔn)。比較有效的方法是對堤防堤身進(jìn)行有效的返修,翻新堤面,并對其進(jìn)行加固,必要時利用機(jī)械對其進(jìn)行夯實(shí),從而加大土塊單元的密實(shí)度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保護(hù)河堤的作用。但這種方法也存在一定的缺陷,在處理的過程中,翻新的難度大,因此需要很大的工作量才能完成,對于一些滲透較輕的河堤產(chǎn)生不必要的工作量。
5 結(jié) 語
河堤除險加固是一項關(guān)乎國計民生的工程,因此相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)提高對河堤除險加固工程的重視力度,貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,對河堤普遍存在的問題進(jìn)行適時有效的分析,并根據(jù)各河堤的實(shí)際情況采取科學(xué)合理的措施對河堤進(jìn)行除險加固。另外,為了保證河堤除險加固工程的順利進(jìn)行,在工程的開始之前就要做好一切的準(zhǔn)備工作,并在工程的施工過程中不斷地加強(qiáng)與其他相關(guān)部門的協(xié)調(diào)與配合,從而做好河堤除險加固,進(jìn)而保障人民的生命財產(chǎn)安全,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
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作者簡介:王清清(1981-),男,大學(xué)本科,工程師,現(xiàn)從事水工設(shè)計工作。