對河堤除險(xiǎn)加固工程處理措施的幾點(diǎn)探討

【摘要】河堤是確保河流、水庫洪水泛濫的阻擋物，它具有較好的防洪功效。但是隨著河水的長時(shí)間沖擊、浸泡，容易導(dǎo)致河堤出現(xiàn)決堤危害。本文主要針對河堤普遍存在的問題和河堤除險(xiǎn)加固措施做簡要的闡述，以確保河流、水庫的正常運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】河流水庫；河堤；除險(xiǎn)加固；問題；解決對策

0、引言

隨著近幾年自然災(zāi)害的頻頻發(fā)生，河流、水庫決堤事件發(fā)生的概率逐年增加，為了確保河流的正常運(yùn)行，水庫的正常儲(chǔ)備水資源，需要對堤壩進(jìn)行定期檢測，并對存在隱患的部位進(jìn)行河堤加固，以提高河堤的穩(wěn)定性，確保水庫正常為社會(huì)蓄水服務(wù)。

1、河堤普遍存在的問題

我國地域遼闊，江河湖海遍布各地，河堤作為能夠抵御洪水泛濫，擋潮防浪的防洪工程具有悠久的歷史。由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)、設(shè)備及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的影響，目前國內(nèi)河堤出現(xiàn)的問題點(diǎn)主要分為以下幾個(gè)方面：

（1）缺乏地基處理。國內(nèi)一些河堤修建時(shí)間較早，主要目的在于短期、及時(shí)的攔截水流保護(hù)農(nóng)作物，因此大多根據(jù)當(dāng)時(shí)需要選擇順河流傍水修建，在歷代加固的基礎(chǔ)上產(chǎn)生，沒有向修筑大壩一樣進(jìn)行實(shí)地勘測、規(guī)范地基處理。

（2）修建時(shí)間較長。目前大部分地方河堤地處偏遠(yuǎn)，以農(nóng)用為主。這是歷代村民由小河堤甚至田埂開始建成的干堤。初次修筑后經(jīng)歷時(shí)間較長。

（3）施工質(zhì)量層次不齊。早起河堤施工缺乏專業(yè)的施工團(tuán)隊(duì)，大都由官吏組織，或民間自發(fā)的農(nóng)民圍墾。施工團(tuán)隊(duì)無質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)意識，且受限于設(shè)備、原材料及社會(huì)環(huán)境。施工設(shè)備簡陋、提防填料混雜、施工時(shí)間隨機(jī)等都導(dǎo)致河堤施工質(zhì)量層次不齊。河堤修建后很快出現(xiàn)流砂、鼠洞等病害。

（4）河堤修筑位置不合理。很多河堤修筑位置靠近河段，一方面河堤受河流沖刷較嚴(yán)重，影響河堤結(jié)構(gòu)，容易造成塌陷，流砂等問題另一方面沿河堤壩多采用取土筑堤，在河岸處形成較大的凹坑，既影響堤壩的穩(wěn)固性又破壞地面覆蓋層。

（5）河堤土質(zhì)選取不當(dāng)。目前河堤土質(zhì)主要分為兩種，沙質(zhì)土和黏土。兩者各有利弊但單獨(dú)使用時(shí)不利于河堤攔截水流的性能發(fā)揮。不同粒徑的沙質(zhì)土具有不同的滲水系數(shù)，汛期水位上升時(shí)對河堤的壓力增大，選取合適粒徑的沙質(zhì)土一方面能夠阻止?jié)B水，防止流沙病害，否則水壓超過河堤抵抗力時(shí)堤壩底部砂石容易被承壓水流帶出，形成暗涌險(xiǎn)情。而黏土的透水性差，整體性好，能夠較好的阻止?jié)B水，但是容易出現(xiàn)干縮裂縫，形成水道，造成安全隱患。

2、河堤護(hù)坡穩(wěn)定性施工技術(shù)

（1）如果地面出現(xiàn)較大的起伏，那么應(yīng)該進(jìn)行水平分層，自低像高逐步分層填筑；若橫斷面陡度超過1：5，必須將其進(jìn)行放緩，使其低于1：5。

（2）合理的把控分段作業(yè)面長度，如果采用機(jī)械施工，那么時(shí)段長度應(yīng)超過100米，如果采用人工施工，則施工時(shí)段長度應(yīng)該適當(dāng)?shù)販p小。

（3）如果兩個(gè)施工作業(yè)面相鄰，彼此之間應(yīng)該均衡作業(yè)上升，如果彼此段間存在一定的高差，通過斜坡面的方式進(jìn)行銜接，結(jié)合坡度一般控制在1：3-1：5之間。

（4）施工過程中正確的對觀測設(shè)備進(jìn)行正確的安裝埋設(shè)，保證測量工作順利地進(jìn)行；同時(shí)對觀測設(shè)備以及測量標(biāo)志進(jìn)行正確的保護(hù)。

（5）如果筑堤部位處于軟土地基之上或者填筑堤身所用的土料內(nèi)部含有較高的是水分，那么施工速度必須進(jìn)行合理的控制，在施工的過程中應(yīng)該在地基以及坡面位置一定數(shù)量的沉降、位移觀測點(diǎn)，對施工進(jìn)行安全指導(dǎo)。

2.1 坡式護(hù)岸

根據(jù)筆者多年經(jīng)驗(yàn)可知，目前河道堤坡工程多采用砌石護(hù)坡、漿砌石護(hù)坡和模袋護(hù)坡等。

（1）砌石護(hù)坡

坡面處于1.0∶2.5-1.0∶3.0范圍之內(nèi)，并且受水流沖刷程度較輕，一般可采用單層或者雙層干砌石護(hù)坡。干砌石護(hù)坡鋪砌順序一般都是由低向高，砌塊鑲嵌緊湊，鋪面平整，鋪砌厚度滿足設(shè)計(jì)要求，層與層之間的砌塊砌筑必須相互錯(cuò)縫。如果坡面出現(xiàn)涌水，那么可以將15厘米以上厚度的碎石、粗砂或者砂礫鋪設(shè)在護(hù)坡層下形成一個(gè)反濾層。完成護(hù)坡后進(jìn)行封頂，最好采用比較平整的塊石進(jìn)行砌護(hù)。根據(jù)所采用的土體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等相應(yīng)的設(shè)置干砌石護(hù)坡厚度，如果土質(zhì)比較密實(shí)堅(jiān)硬，那么砌石坡度可以適當(dāng)增加，但如果比較松軟，那么護(hù)坡坡度必須適當(dāng)?shù)木徍鸵恍?/p>

圖1 砌石護(hù)坡

（2）漿砌石護(hù)坡

若河道坡度較陡，處于1：1～1：2范圍內(nèi)時(shí)，且處于河道溝岸部位時(shí)，多采用漿砌石護(hù)坡方式。而漿砌石結(jié)構(gòu)分為面層與墊層等兩層。面層鋪砌厚度一般均處于25-35公分之間，墊層分為單層以及雙層兩種形式，單層厚度一般在10公分左右，雙層的厚度則會(huì)超過20公分。如果原坡面為砂礫、卵石材料，那么可以僅僅設(shè)置面層。如果漿砌石護(hù)坡的長度相對較長，應(yīng)該相應(yīng)的設(shè)置伸縮縫，寬度約為2cm，間距大約為10-15cm，伸縮縫內(nèi)部用細(xì)木條進(jìn)行填塞，同時(shí)注意排水孔道設(shè)置施工。

3、河堤除險(xiǎn)加固工程的處理措施

在水庫、河流的河堤除險(xiǎn)加固施工中，需要有整體的基本觀念，對河堤的穩(wěn)定性進(jìn)行全面檢查。同時(shí)，還需要考慮河道整體應(yīng)力對河堤穩(wěn)定性的影響，針對河堤不同部位，采取相應(yīng)的加固方案，提高河堤的安全性。

（1）橫豎框架梁與穩(wěn)固樁

在針對河堤進(jìn)行除險(xiǎn)加固施工中，依照保護(hù)環(huán)境的原則，可以對邊坡采取生態(tài)混凝土進(jìn)行加固，對河道的生態(tài)環(huán)境具有一定程度的修復(fù)意義。在河堤出現(xiàn)加固工程中經(jīng)常使用橫豎框架梁加固技術(shù)，其主要是按照不同的結(jié)構(gòu)尺寸，利用鋼筋生態(tài)混凝土結(jié)構(gòu)建造的框架結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)緊密、抗壓能力較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，該方法可以有效地提高河堤的除險(xiǎn)加固效果。

穩(wěn)固墻是橫豎梁框架和穩(wěn)固樁的有機(jī)結(jié)合，形成可以有效抵抗墻后土地壓力的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，從而很大程度上提高河堤邊坡的穩(wěn)定性。

此外，在進(jìn)行橫豎梁結(jié)構(gòu)施工后，需要對結(jié)構(gòu)端面進(jìn)行灌漿處理，一定程度上灌注混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。此外，為了有效地確保混凝土灌注過程中混合料不溢出，需要在灌漿施工時(shí)，將軟管插入裂縫中，并利用繩索將軟管進(jìn)行固定，避免灌漿過程中軟管移動(dòng)造成混凝土浪費(fèi)。

（2）裂縫處理

眾所周知，河堤長時(shí)間浸泡在河水中，受河水沖刷導(dǎo)致河堤承受能力逐漸下降，且河堤土體結(jié)構(gòu)長時(shí)間受水浸泡，其內(nèi)部水分達(dá)到飽和，降低坡面的穩(wěn)定性。同時(shí)，坡體結(jié)構(gòu)承受的剪應(yīng)力大于抗剪強(qiáng)度時(shí)，其河堤頂部將會(huì)出現(xiàn)明顯的裂縫。

針對河堤結(jié)構(gòu)的窄裂縫可以采用錐探灌漿技術(shù)對細(xì)裂縫灌漿處理，再對裂縫表面用瀝青進(jìn)行涂抹，減少雨水浸入裂縫中；針對裂縫寬度較大時(shí)，需要對整個(gè)河道的安全性進(jìn)行檢測評估，根據(jù)當(dāng)?shù)匮雌诘臅r(shí)間采取有效地治理方案；針對河堤結(jié)構(gòu)中的貫穿裂縫，需要將裂縫兩側(cè)的土體挖除，然后用灰土對裂縫進(jìn)行填實(shí)，并回復(fù)原狀。

（3）堤防堤身加固處理

根據(jù)筆者多年設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可知，在河堤堤身除險(xiǎn)加固中，未形成統(tǒng)一的處理標(biāo)準(zhǔn)。而比較實(shí)用的方法是對堤身進(jìn)行返修，針對破壞程度較嚴(yán)重的部位，需要進(jìn)行翻新堤面，并對堤身進(jìn)行加固。例如《梅州市南堤西堤除險(xiǎn)加固達(dá)標(biāo)工程》對原堤防擋墻采用加大擋墻基礎(chǔ)，前坡貼鋼筋混凝土面板加固的方式進(jìn)行除險(xiǎn)加固。頂寬250mm，前坡以1：0.35的坡度落至墻高的1/3高程處，1/3墻高程以下至基巖采用大腳基礎(chǔ)。大腳基礎(chǔ)采用C20堆石混凝土澆筑，大腳基礎(chǔ)以上采用鋼筋混凝土面板加固，砼面板與原石墻粘結(jié)處加插錨筋加強(qiáng)連結(jié)，面板配鋼筋網(wǎng)。

丁壩導(dǎo)流

丁壩是一種間斷性的有重點(diǎn)的護(hù)岸型式，具體調(diào)整水流作用，在河床寬闊、水淺流緩的河段可采用這種型式的的加固措施。主要用于河流中易出現(xiàn)的橫向水流或斜向水流沖刷堤防造成的威脅。這種護(hù)岸型式雖有穩(wěn)定河勢的作用，但也破壞了河道中原有的水流結(jié)構(gòu)。改變近岸流態(tài)，勢必增強(qiáng)壩頭附近局部河床的沖刷危險(xiǎn)性。故在修建丁壩導(dǎo)流，促淤保灘，在設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)必須統(tǒng)籌兼顧上下游、左右岸的利益。

4、結(jié)論

綜上所述，在河道、水庫運(yùn)行過程中，需要定期對河堤開展穩(wěn)定性檢測， 確保河堤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。例如針對裂縫部位進(jìn)行灌漿加固，針對堤身進(jìn)行返修，有效地提高河堤的安全性。

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