堤防隱患分析及除險加固策略

劉志立

(新疆烏魯木齊市石仁子溝水庫管理站，烏魯木齊830063)

1 堤防工程的特點分析

堤防工程的安全包括堤防、堤岸防護工程以及穿堤建筑物的安全等方面，但是，堤岸防護工程和穿堤建筑物的安全是建立在堤防安全之上的，由此來看，堤防隱患的存在不僅威脅著堤岸的安全，對于附近周邊的群眾生活也有著重要的不利影響。從安全角度評估來看，必須要注重對堤防隱患的分析，以下將簡要介紹堤防工程的基本狀況，為整體掌握堤防工程的隱患做鋪墊。

1.1 堤防自身復(fù)雜性

從堤防的工程建設(shè)來看，其多建立在民埝之上，并在其基礎(chǔ)上不斷加高、發(fā)展和鞏固。由于早期堤防工程沒有經(jīng)過深入的地質(zhì)勘測和地基處理，特別是對于建筑質(zhì)量也沒有嚴(yán)格的審核，而且在歷經(jīng)數(shù)年的搶險、修理政治過程中，更加劇了其堤身和地基情況的復(fù)雜性。

1.2 堤防的檢測技術(shù)較難

由于堤身、堤防的建筑工程較為復(fù)雜，堤防高度低但軸線長，水文、地質(zhì)等外部因素的影響，使其周圍環(huán)境復(fù)雜多變，隨機性較強，而且堤防工程海岸線綿長，外觀條件的限制需要投入較多的物力、財力來支撐檢測技術(shù)的運營;另一方面，在土石壩上可以正常使用的監(jiān)測技術(shù)，在堤防上卻難以有效監(jiān)控，正是由于堤防工程的這一特點，使得無法對我國的堤防工程加以有效監(jiān)控［1］。

1.3 危情的隨機性

堤防雖然可以對臨河水位有著一定的調(diào)控能力，但是對于一些特殊情況，比如洪水的暴漲等情況，卻很難對河水的水位和河勢加以控制，而且河水具有來勢兇猛、河勢多變的特點，所以說即便說是小洪水都能對堤防的安全構(gòu)成威脅，對于堤防危情的這種隨機性，對于加強堤防的安全措施具有一定的干擾作用，因為無法預(yù)料什么樣的危情、什么時候危情到來以及危情的危害程度，對于防險搶險的工程防護措施提出了較高的考驗。堤防安全等級評估情況見表1。

表1 堤防安全等級評估細則

2 監(jiān)測資料的分析和評判準(zhǔn)則的確定

堤防隱患的等級判定對于有效防御災(zāi)害具有十分重要的意義，根據(jù)各個檢測量的檢測數(shù)據(jù)推析，進而判定堤防工程的安全性等級判斷。以下，筆者通過圖表將其安全等級以及所表示的意義簡要呈現(xiàn)。

3 隱患探測方法選取與適用性評價

由于堤防工程運用上的特殊性和自身的復(fù)雜性，要有效進行對堤防隱患的深入分析，特別是為了避免在隱患探測過程中出現(xiàn)不必要的惡劣后果，一般情況下不采取大規(guī)模直接勘探的方法。雖然不能避免的需要進行鉆孔和探井勘察，但是堤防工程線較長、涉及區(qū)域較廣，很難保證鉆孔會對當(dāng)?shù)氐谭拦こ淘斐墒裁礃拥牟涣己蠊?，甚至可能會影響對堤防隱患作出整體客觀的評價，因此，一種能全面反映隱患形態(tài)和存在部位的有效無損探測方法的探求至關(guān)重要。

3.1 隱患探測方法分析

一般而言，地球物理方法在堤防隱患的探測方法中應(yīng)用較為廣泛，地球物理方法具有速度快、損傷小的特點，能夠快速定位隱患位置和查明隱患產(chǎn)生的原因，為有效采取相應(yīng)的防御措施和除險加固措施提供理論上的依據(jù)。綜合來看，我國的地球物理方法中的直流電阻率法，相比較于其他的探測方法，它更加適合探測方法的要求以及儀器設(shè)備的適用性等諸多因素。直流電阻率法具備成本低廉、檢測連續(xù)無損傷等優(yōu)勢，也是因為這一方面，直流電阻率法成為堤防隱患探測方法中的第一選擇，盡管對于精度等方面而言，該探測方法受諸多因素影響存在不足之處，但就整體而言，該探測方法仍然有較高的精確性，目前直流電阻率法應(yīng)用最為普遍。

3.2 隱患探測方法的適用性評價

為了有效檢驗以直流電阻率法為代表的堤防隱患探測方法的適用性，本文以2001—2002年直流電阻率法成果在裂縫、砂夾層、松散夾層、正常地段等四個方面的調(diào)查結(jié)果進行分析和補充驗證，通過對其探測結(jié)果同實際情況的吻合程度對其適用性做出評價。直流電阻率法成果見圖1。

圖1 各類隱患的吻合率

由圖1 可知，直流電阻率法對砂夾層隱患解釋與驗證勘探的吻合率達91 %，對松軟夾層的吻合率為73% ，由這兩方面來看，其吻合率較高，但是在對裂縫類的探測結(jié)果中倆看，其吻合率較低，僅有59%，相關(guān)經(jīng)驗分析，這可能與開挖探井的定位有關(guān)。就整體而言，直流電阻率法的探測是貼近實際情況，較為精準(zhǔn)的。

4 堤防除險加固的方法與措施探究

在有效對堤防隱患的探測方式加以分析后，針對其探測過程中常見的堤防隱患加以處理則顯得尤為重要，堤防裂縫的大規(guī)模分布、大范圍的松散夾層和砂夾層及砂土透水堤基，這是堤防工程中主要的安全隱患，這些因素的存在不僅可以會導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)和滲透破壞，對于雙層堤基也具有較為嚴(yán)重的破壞性。因此，如何正確處理該類隱患問題，具有重要的意義和作用。

4.1 局部缺陷隱患的治理

局部的隱患大多出現(xiàn)在各類洞穴和裂縫附近，如果該類隱患出現(xiàn)在質(zhì)量相對較好的地段，則可以通過采用局部維修、重點治理等措施，對其進行有效的解決。一般而言，對于該類問題的解決，大多采取局部壓力注漿的方式，通過對孔洞空穴和裂縫的充填，進而達到消除局部隱患的目的。

4.2 斷面尺寸不足區(qū)段的治理

堤防斷面幾何尺寸不足會導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)堤段的穩(wěn)定性較差，有可能會導(dǎo)致提防坍塌等嚴(yán)重后果，此類問題的解決一般通過堤段的適當(dāng)加高或者增厚措施，有效針對堤防斷面幾何尺寸不足的缺點，提高整體的比例協(xié)調(diào)性。這類缺陷解決措施的選擇空間較小，但也是較為簡單容易，可操作性較強。

4.3 大范圍的連續(xù)分布松散夾層的處理措施

對于大范圍的連續(xù)分布松散夾層、砂土堤基這類方面的安全隱患，通過電法檢測結(jié)果分析，該類隱患較為普遍，對于堤防安全也具有較為嚴(yán)重的威脅。通過近幾年來的治理經(jīng)驗可知，其治理需要耗費較多的資金，對其最有效的治理方法是提高堤壩的抗?jié)B能力，可以通過堤段的培厚和垂直防滲墻的建立等措施進行有針對性的治理。

［1］聶榮. 渭河下游堤防隱患分析及除險加固措施研究［J］.水資源與水工程學(xué)報，2008(03):106－108.