堤防隱患探測及成果分析

□張鵬

堤防隱患探測及成果分析

□張鵬

結(jié)合滏陽新河堤防隱患實際探測項目，介紹探測方法，分析探測成果，根據(jù)所判定隱患類型、部位等，提出處理措施。

隱患探測；成果分析；處理措施

堤防隱患是存在堤身內(nèi)部的動物孔洞、裂縫、砂層、松散體等隱患，為了保障行洪、防洪安全，掌握工程現(xiàn)狀及日后的除險加固有據(jù)可循，對堤防進行隱患探測是很有必要的。

1. 工程概況

滏陽新河位于河北平原中東部地區(qū)，建于1968年，承擔(dān)著子牙河流域的行洪任務(wù)，兩堤均為Ⅱ級堤防，堤身以粉土、粉質(zhì)黏土為主。由于多年受到外部條件及自然因素的影響，堤身疏密不均，局部堤段壓實度不足，存在裂縫、松散體等隱患。為了解滏陽新河堤防的工程質(zhì)量，為工程除險加固提供依據(jù)，省子牙河務(wù)處組織實施了滏陽新河左堤自樁號67+000至武強縣127+304、右堤自樁號66+000～128+ 904段堤防隱患探測工作，此次堤防隱患探測采用電阻率剖面法和電測深法對堤防進行普測和詳測。

2. 探測方法

依照《水利水電工程物探規(guī)程》（SL326-2005），視滏陽新河堤防的具體情況及要求，此次堤防隱患探測采用電阻率剖面法和電測深法對堤防進行普測和詳測。

2.1 電阻率剖面法

順堤布置測線，沿河堤肩0.5～1m處布置測點，測點距4m。為了更可靠地了解隱患情況，采用復(fù)合對稱四極剖面法的布極方式，用AB/2=14m，A′B′/2=6m兩種供電極距、MN=4m測量極距的對稱四極裝置進行探測。測量時供電電極A、B由堤頂向地下供入恒流電流，形成人工電場，測出供電回路電流和測量電極M、N間的電位差。測量過程中，每測完一點，整個裝置沿測線方向以點距為4m逐點進行測量，用該方法最大有效探測深度約為7m。

2.2 電測深法

電測深法為對稱四極排列方式布置，在供電電極A、B距離較短時，電流分布較淺，PS曲線主要反映淺層情況，AB極距較大時電流分布較深，PS曲線主要反映深部地層的影響。測點位置不變，利用對稱四極測深法原理，由淺入深，不同深度的視電阻率變化不同，從而分析堤內(nèi)地質(zhì)及隱患狀況。本工程探測對供電極距AB/2分別取1.5、2.5、4、6、9、12m的這6層掃描，MN/2=1m，一次供電情況下，測量各層視電阻率。測量過程中，每測完一點，整個裝置沿測線方向以點距為2m逐點測量，該方法最大探測極距12m，最大有效探測深度約為6m，可滿足探測要求。

高密度電法在實際工作模式中探測裝置選用斯隆貝格裝置，電極距2m，8層掃描。測量時，裝置按設(shè)定的層數(shù)移動，A、B對向移動，M、N間距不變。此次實測中使用64道電極開關(guān)、8條探測電纜，剖面長126m，前一剖面探測完畢后末尾2條電纜不動，前6條電纜移至下個剖面進行滾動探測。

3. 成果分析

3.1 隱患判定原則

通常情況下，堤防無隱患時，圖像分布呈層，視電阻率呈現(xiàn)從地面向下呈降低趨勢的等級強度變化，但對于曾經(jīng)進行過除險加固的堤段，會有不同表現(xiàn)，當(dāng)?shù)谭来嬖诹芽p、洞穴等隱患時，圖像會出現(xiàn)異畸形條狀或橢圓狀高阻色區(qū)，視電阻率變化較大，當(dāng)?shù)谭来嬖谏皩印⑺缮⑼恋入[患體時，圖像會呈現(xiàn)范圍大、形態(tài)不規(guī)則的高阻色區(qū)。堤防隱患一般指孔洞、裂縫、松散體和砂層等，由于該區(qū)域多年未遇洪水威脅，河道干涸，地下水連年下降，堤身比較干燥，洞穴、裂縫和松散體填充的介質(zhì)為空氣，這3種隱患均呈高阻異常；其次砂層的電阻率遠高于堤身粉土和粉質(zhì)粘土的電阻率，因此這4種隱患均表現(xiàn)為高阻異常。

通常利用異常系數(shù)（亦異常值與正常值之比或異常值與正常背景值之比）來判斷堤防隱患的可靠程度，該系數(shù)隨不同堤防填筑材料而異，一般通過開挖驗證資料取得。該值在1.2～1.5之間，本次按照類似工程采用1.3作為異常系數(shù)。根據(jù)隱患分布情況和電阻率剖面圖等，判定隱患發(fā)育段和松散體。

3.2 成果分析

經(jīng)繪制視電阻率剖面圖后發(fā)現(xiàn)，所測堤防的視電阻率反映AB/2=6m的視電阻率大于AB/2=14m的值，與堤防電阻率分布規(guī)律相符。視電阻率分布情況整體較穩(wěn)定（基本穩(wěn)定在20～40Ω·m），僅部分區(qū)域存在高阻異常情況。經(jīng)分析推測左堤可能存在長19.124km的相對明顯隱患發(fā)育段60段，占所測長度的14.7%；右堤可能存在長27.084km的相對明顯隱患發(fā)育段39段，占所測長度的21.0%。

在利用電測深法在普測基礎(chǔ)上，左堤上選取83段、右堤63段的堤防進行了詳細探測，總長39.666km。經(jīng)繪圖分析，判定兩堤存在隱患共257處：松散體245處、孔洞2處、裂縫10處，隱患長度：左堤10.321km，占所測長度的44.3%，右堤10.088km，占所測長度的61.5%，整體或局部視電阻率較高堤段90段。

利用高密度電法對選取總長度4.2km的5段堤防進行了探測，經(jīng)分析，判定隱患6處，埋藏深度均為0.5～1.0m，隱患長度：左堤1.31km、右堤0.634km，類型松散體。

詳測結(jié)果基本驗證了普測對隱患發(fā)育段的推測，進而證明普測結(jié)果有效可靠。

4. 處理措施

堤身內(nèi)部裂縫、松散體、孔洞等隱患處需開挖，重新進行回填壓實，徹底將隱患進行處理。對于埋藏較深的隱患，由于開挖回填工作量較大，且限于在枯水期進行，宜采用灌漿方法處理。堤身外部可采用臨河修黏土墻截滲，背河修砂石反濾導(dǎo)滲和加大堤身斷面的方法進行處理、加大堤身斷面，顯著提高防洪能力，有效防止各種隱患的危害，可采用吹填和修筑前后戧工程。□

2017-08-08

張鵬，男，漢族，河北省子牙河河務(wù)管理處，工程師。