淺談堤防工程的防汛搶險技術(shù)

孫慎為

安徽省無為大堤長江河道管理局 安徽 蕪湖 238300

引言

水利工程是一種復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中堤防建設(shè)是一項重大的水利建設(shè)項目，它與人民群眾的生命財產(chǎn)安全有著密切的聯(lián)系。在水利工程中，防汛工作的成功與否關(guān)系著人民群眾的生命財產(chǎn)安全，因此，如何正確地做好防汛工作，是我國水利事業(yè)發(fā)展的重要任務(wù)。然而，目前許多水利建設(shè)項目因防汛技術(shù)落后而引發(fā)重大災(zāi)害，給我國的公共財產(chǎn)安全和民眾的生命健康帶來極大的威脅。因此我們要掌握科學(xué)的防汛技術(shù)，確保水利工程能安全度汛。同時要充分發(fā)揮地區(qū)水利建設(shè)中的防洪要素，尤其是以堤防為主要內(nèi)容的防洪工程，但在大洪水的沖擊下，仍存在滲水、管涌等風(fēng)險，在防汛救災(zāi)中，采取有效的堤防加固除險技術(shù)是保障地區(qū)安全的重要措施。

1 我國堤防工程在防洪工作的作用

我國河流湖泊眾多，海岸線漫長，水資源豐富的同時也使得我們在汛期防汛搶險的任務(wù)更重。堤防是一項具有重大的防災(zāi)減災(zāi)的基礎(chǔ)設(shè)施，在我國堤防的建設(shè)與發(fā)展中，堤防在防汛、保證社會經(jīng)濟平穩(wěn)發(fā)展等方面起到了舉足輕重的作用。在堤防的規(guī)劃中，如何選取合適的護岸結(jié)構(gòu)，不僅影響防洪安全，而且影響整體造價和美感。堤防的結(jié)構(gòu)安全性與滲流穩(wěn)定性是保證堤防工程安全性的首要條件；其次，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，合理地利用自然條件和原有的河床，使河流橫向連通。對堤防來說，施工是其最基本的一環(huán)，其功能的發(fā)揮也取決于自身的治理，只有通過對其進行有效的監(jiān)督，才能及時地發(fā)現(xiàn)新問題，并及時處理，從而保證堤防在防災(zāi)、減災(zāi)中起到關(guān)鍵的作用[1]。

2 堤防工程的檢測

堤防建成后應(yīng)安排專業(yè)人員對堤防工程中的危險部位進行檢測，檢測堤防的風(fēng)險和變化，主要檢測內(nèi)容有：堤頂、堤坡、堤腳、穿堤建筑物與堤防結(jié)合部、相關(guān)的堤防管護設(shè)施及生物防治工程等情況，在汛前、汛中、汛后，要定期巡視堤防。在汛期，要仔細(xì)檢查與度汛有關(guān)的問題，如通信、防洪組織、防洪物資、水勢變化等。特別要注意河道是否堵塞，是否存在河道拐彎、卡口等危險，并及時采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。在汛期結(jié)束后，對堤防進行了全面的檢查，并對損壞的部位進行修補，而汛期中出現(xiàn)的堤防事故是安全隱患檢查中的重點。通過合理地運用科學(xué)技術(shù)、機械鉆探等手段，對壩體的安全情況進行了全面地了解。目前，許多地方已應(yīng)用電測等手段進行堤防內(nèi)隱患監(jiān)測，尤其是對堤防裂縫、空洞、壩基質(zhì)量、滲流線等問題的探測，避免盲目鉆孔，節(jié)約投資，縮短工期[2]。

3 堤防工程在防洪工作中的安全設(shè)置

經(jīng)統(tǒng)計表明，超過60%的國家受到了嚴(yán)重的水災(zāi)，在我國洪澇災(zāi)害主要發(fā)生在華南和華東，那里人口稠密、工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，洪澇災(zāi)害對區(qū)域的安全和經(jīng)濟發(fā)展構(gòu)成了極大的威脅。防洪工程是防洪減災(zāi)體系中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以有效防止保護區(qū)域不發(fā)生洪災(zāi)，使該區(qū)域河道的防洪排澇功能得到最大限度地發(fā)揮，保障了區(qū)域內(nèi)人民的生命和財產(chǎn)安全。堤防及其配套設(shè)施在地方防洪工作中占有重要地位，所以在堤防工程施工前，必須考慮到各地區(qū)的防洪要求，并針對不同的險種，采用不同的技術(shù)手段，提高堤防的安全性，增強堤防的抗洪和抗災(zāi)能力。堤防施工工藝大多采用現(xiàn)場施工，就地取材，在長期的防洪和防災(zāi)工作中，要經(jīng)過數(shù)次的維修和加 固，使其更加安全。

近年來，有些國家還采用可移動的鋁質(zhì)防洪墻與堤防工程相結(jié)合，取得了良好的效果。隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟的發(fā)展，工程建設(shè)水平得到了提高，防洪體系的質(zhì)量也得到了提高。

4 堤防工程發(fā)生滲水問題主要成因

堤防工程就其結(jié)構(gòu)而言，主要由土堤、穿堤構(gòu)造物、護坡、護岸幾部分組成。哪一部分出現(xiàn)問題，都會使堤防工程出現(xiàn)超過允許滲透標(biāo)準(zhǔn)的滲水現(xiàn)象，危及堤防安全。

4.1 土堤滲水成因

堤防工程出現(xiàn)滲水的具體表現(xiàn)為：堤腳清水成流、土體上浮泥濘、浸潤線位置較高、土體有滑坡傾向、地段時常伴有管涌發(fā)生等，危及堤防安全。首先長江堤防工程基本上是在原沿江走向局部高地的基礎(chǔ)上修筑而成，多數(shù)堤防基礎(chǔ)就坐落在沙基上，滲徑短透水性非常強，在洪水位較高、歷時又長的條件下，造成滲水險情環(huán)生。其次，土堤滲水還與其材料的特點有關(guān)，土堤多由土料和一些砂礫混合而成，材料之間的契合度不高并且受限于施工技術(shù)的落后，隨著使用年限的增長，易造成滲水險情的發(fā)生[3]。

4.2 穿堤構(gòu)造物滲水成因

分析穿堤構(gòu)筑物發(fā)生滲水的問題，發(fā)現(xiàn)其原因主要有：一是因為建筑時代的限制，設(shè)計水平也比較落后，很多項目目前已很難滿足現(xiàn)代水利工程的要求，加之建筑年代久遠(yuǎn)，維修經(jīng)費不足，導(dǎo)致防洪能力變差。二是部分項目兩側(cè)圍護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)傾斜和坍塌，洞身直露滲徑明顯縮小，滲水條件充分。三是一些項目中存在著因多年凍融而造成的止水層破損，水流沖刷裂縫后面的土壤，造成孔隙，導(dǎo)致了滲透通道變窄，并使水流沿著孔壁滲透。在孔洞形成的早期，由于地基的壓力支撐，使得洞體和壩體的邊界不易發(fā)生坍塌，具有很好的隱蔽性能。隨著歲月的流逝，由于不斷的冰凍和融化，空穴周圍的土壤不斷剝蝕、剝落，空穴變得更大，一旦破壞條件具備，后果不單是滲水問題，很可能出現(xiàn)更大的破壞。目前，大多數(shù)修建于堤壩上的工程是灌排水工程。在引水項目中，都設(shè)置了可以抵抗洪澇災(zāi)害的防洪門，而在水平較差的自流式排澇項目中，特別是以往修建的自流式排水渠，大多采用裝配式閘板，采用來水的臨時性防護措施。在閘門安裝過程中，如果有個別閘門出現(xiàn)破損、遺失或臨時拼接不規(guī)范等問題，都會導(dǎo)致防洪性能下降，并增大滲漏風(fēng)險。這樣的筑壩結(jié)構(gòu)一旦遇到洪水就會被封閉，無法排水，很容易造成內(nèi)外水的落差。由于時間較久，土壤水分充足，若再增添臨時強排措施，建筑物透水性會再加大危險性也隨之增強。

4.3 護坡、護岸工程滲水成因

筑堤有護岸，通過加固護岸，提高堤防的防洪能力，使大部分堤防不發(fā)生滲漏險情。但是，在不充分沉降的前提下，新建的堤防在沒有完全沉實的情況下修建護坡、護岸工程，盡管采用先進的防滲材料和工藝，也無法達(dá)到防洪效果，還有可能成為水淘刷的薄弱點、透水點。

4.4 護堤地滲水成因

目前堤防兩側(cè)存在著許多歷史遺留的天然溝渠、人為形成的水渠、窯井等。這些溝槽和窯井不僅是防護措施的弱點，還是堤防滲漏的簡易渠道，是最易發(fā)生滲漏的地方[4]。

5 防汛搶險的堤防工程的應(yīng)用技術(shù)

5.1 堤防工程技術(shù)在滲水中的應(yīng)用

如果堤防滲水問題得不到妥善處理，滲水極有可能發(fā)展成為危及堤防安全的重要安全隱患。為了更好地保證堤防工程的安全運行，可以采用以下堤防工程設(shè)計來減少和避免堤防工程中出現(xiàn)的滲漏問題。

5.1.1 臨水截流?？梢岳猛凉た椢锏母邚姸扰c不透水的土工膜拼合，或在土工織物上涂防水的塑料層，使用時先將膜塊連接，使下端折疊并結(jié)成袋裝，拆入直徑4～5cm的鋼管，上端系于頂面的木樁上，在臨水面堤肩處將土工膜卷好沿坡面滾下；在黏土料充足處，可以沿著臨水坡散拋黏土，形成厚度約為2～3m的隔滲前戧。

5.1.2 背水反濾導(dǎo)滲。在背水坡堤腳滲水處，開挖平行與堤壩軸線的縱溝并與原排水溝渠連通，同時從滲水頂部開始，沿堤坡面垂直軸線開挖豎溝，或“人”字形或“Y”形斜溝，溝內(nèi)按反濾要求分層填放反濾料，填好后壓石或壓沙土袋；對于滲水量不多，且滲水口各自獨立得險情，可以用反濾圍井搶護，反濾圍井在原涌水高度處要設(shè)置足夠的排水管，以防井內(nèi)水位過高滿溢沖塌井壁；若堤壩斷面單薄或背水坡過陡，滲水嚴(yán)重的險情，可以修筑透水后戧搶護，此法不僅可以排水，還可以平衡滲水壓力，減少滲流坡降。

5.2 堤防工程技術(shù)在防漫溢中的應(yīng)用

當(dāng)洪水可能超過壩基頂部時，為避免溢流坍塌，應(yīng)在堤壩頂部修筑子埝。由于修筑子埝線長量大，一定要因地制宜，就地取材。

土米子埝：適用于黏土量充足，風(fēng)浪較小，無雨的情況，在臨水坡肩0.5～1.0m范圍內(nèi)修筑純土子埝。先清除路面上的草皮雜物，沿子埝軸線開挖一條深約20cm，底寬約30cm的結(jié)合槽，隨后分層填黏土并夯實，頂面超過推算的最高水位，傾斜度超過1∶1。

土袋子埝：適用于風(fēng)大浪大，無法取土的情況。將土用包裝袋、麥草袋和粗麻布袋裝至袋子容量的80%，袋口背水朝內(nèi)，袋口與茬口重疊。按1∶0.5的坡度分層放置，同時在袋后填土夯實形成后戧。

樁梢子埝：適應(yīng)于無法開挖土方，當(dāng)?shù)厣伊陷^多的情況。在堤防頂部間隔0.5～1.0m處布置單排樁，樁后逐層疊放直徑約20cm的梢把，并用鉛絲綁扎于木樁上，也可在樁后鋪無紡?fù)凉げ肌⒅駧?、地墊，壓實回填形成土戧。當(dāng)壩基頂部較窄時，可采用間距為1.0～1.5m的雙排樁，兩樁間貼梢料，填土夯實，用鉛絲或木條將兩排樁連牢。

枕石（土）子埝：用柳枝或柳把包裹塊石扎成直徑0.5m左右的柳石枕，或用土工編織長袋，內(nèi)填土石成枕，按子埝要求高度呈“品”字形堆砌，樁的兩側(cè)各打一小木樁阻滑，枕后修土戧。

5.3 堤防工程技術(shù)在管涌中的應(yīng)用

當(dāng)壩體出現(xiàn)大量滲漏時，會發(fā)生管涌險情。管涌多見于砂基或堤基較低的地方，一旦出現(xiàn)管涌，就會給堤防帶來很大的隱患，為了確保堤防的安全運行，應(yīng)及時的消除隱患，保證堤防安全穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。“上堵”是用防滲層材料制成的軟體，在堤壩的一面進行封堵，從而使管線斷裂，“下排”是開挖導(dǎo)滲溝，填上反濾材料，降低堤防浸潤線，使堤防不受洪水的進一步破壞[5]。

6 防洪搶險工作中堤防除險加固技術(shù)的管控策略

6.1 把握好堤防加固的時機

防汛工作重于泰山，我們要盡可能地保證好堤防能安全度汛，所以在汛期我們要加強巡查，加強對堤防的觀測和分析，如果出現(xiàn)滲漏等現(xiàn)象，及時處理，消除險情。為了提高堤防的抗御能力，必須在非汛期實施質(zhì)量加固。

6.2 保障堤防防洪搶險技術(shù)人員的能力水平

堤防防汛作業(yè)技術(shù)專業(yè)性強，作業(yè)難度大，作業(yè)條件差，在工程建設(shè)中必須選用技術(shù)過硬、不怕艱險的技術(shù)人才，要結(jié)合堤防工程的防洪性能和汛期狀況，對技術(shù)人員進行專業(yè)知識和管理能力的培訓(xùn)和指導(dǎo)，提高操作的規(guī)范性，為堤防搶險工作技術(shù)成效升級增色。

6.3 強化堤防搶險安全管理效力

在水利工程的管理過程中，安全管理工作是重中之重。洪澇作業(yè)條件極其苛刻，所以在進行堤防加固除險作業(yè)時應(yīng)格外重視安全保障，特別是發(fā)生特大洪澇時，堤防搶險現(xiàn)場險象環(huán)生，因此必須強化安全管理力度、開展相關(guān)安全培訓(xùn)，同時也要為堤防加固除險施工人員提供配套的安全救生裝置。

7 結(jié)束語

當(dāng)前我國在很多水利項目建設(shè)過程中，由于采用了不合理的防滲技術(shù)，導(dǎo)致了大量的水患，有些已經(jīng)造成了生命財產(chǎn)損失。在我國防汛救災(zāi)中，正確運用堤防技術(shù)是地區(qū)抗洪的關(guān)鍵，要根據(jù)具體險情合理安排堤防、搶險工作，并指定專人對地區(qū)防洪堤進行針對性巡查，一旦發(fā)現(xiàn)險情應(yīng)及時采取科學(xué)的應(yīng)對措施，防患于未然，最大限度減輕地區(qū)洪災(zāi)危害，為我國各地安定、平穩(wěn)發(fā)展提供堅實的保障。